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      研究人員表示 人體是DNA突變的鑲嵌圖案
      
			
      
				2019-07-03 08:32:12
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      研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人體中3萬億個(gè)細(xì)胞不是單個(gè)DNA序列的克隆，正如人們普遍認(rèn)為的那樣。相反，人體細(xì)胞含有大量改變的DNA，稱為突變。它們在“正常”組織內(nèi)繁殖以產(chǎn)生稱為“體細(xì)胞克隆”的組織碎片。這種現(xiàn)象的科學(xué)術(shù)語是鑲嵌現(xiàn)象。
      

      研究人員表示 人體是DNA突變的鑲嵌圖案
      

      身體的健康細(xì)胞含有突變的DNA，這統(tǒng)稱為鑲嵌性。Designua | 存在Shutterstock
      

      由于DNA復(fù)制過程中發(fā)生的隨機(jī)錯(cuò)誤，分裂細(xì)胞發(fā)生突變時(shí)會(huì)出現(xiàn)馬賽克DNA。由于諸如高能輻射之類的外部因素導(dǎo)致DNA損傷，也會(huì)發(fā)生許多突變。
      

      早期的研究已經(jīng)通過基因測序技術(shù)檢測了鑲嵌現(xiàn)象，針對個(gè)別組織的微觀位點(diǎn)中的特定基因。
      

      然而，波士頓馬薩諸塞州綜合醫(yī)院的Gad Getz和他的團(tuán)隊(duì)決定使用已有的基因型 - 組織表達(dá)(GTEx)數(shù)據(jù)庫中的 RNA序列，而不是依賴于微小樣本的DNA序列。GTEx的數(shù)據(jù)基于死于癌癥以外疾病的人的正常組織類型。
      

      RNA可以反映DNA突變，因?yàn)樗菑腄NA模板合成的。然而，并非所有的DNA序列都被轉(zhuǎn)錄成RNA，所以我們只能通過研究RNA來錯(cuò)過很多突變。此外，該項(xiàng)目中使用的大量樣本意味著科學(xué)家們有可能錯(cuò)過在“正常”細(xì)胞中隱藏的非常小的鑲嵌現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特DNA變異。
      

      通常，RNA轉(zhuǎn)錄本也含有大量噪音或不必要的序列，并且開發(fā)了一種稱為RNA-MuTect的特殊工具來識別體細(xì)胞突變，同時(shí)最大限度地減少假陽性。
      

      健康的DNA也包含突變
      

      轉(zhuǎn)向RNA研究使研究人員能夠?qū)s500個(gè)個(gè)體中從29種不同組織中采集的670??0個(gè)樣本進(jìn)行測序。令人驚訝的是，95%的健康個(gè)體具有至少一片馬賽克組織，其中40%的量相當(dāng)大。在5%的突變組織中發(fā)現(xiàn)了五種或更多種類型的突變。大多數(shù)這些突變并不顯著，但其中許多突變也見于癌組織。
      

      科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些組織類型的馬賽克比以前的研究所預(yù)期的要少，但是更多的組織顯示出比以前所知的鑲嵌現(xiàn)象，甚至更深的組織，如腎臟，肌肉和肝臟。
      

      正如所料，突變率反映了環(huán)境暴露，與年齡相關(guān)的暴露以及組織的增殖速度。因此，暴露于煙霧，污染物和紫外線(皮膚，食道和肺)等因素的組織具有最高的鑲嵌率。來自歐洲的個(gè)體在暴露于陽光下的皮膚上有更多突變，但不是非洲裔美國人。
      

      隨著時(shí)間的推移，突變在肺和皮膚等組織中堆積，這些組織活躍地分開并暴露于高濃度的誘變劑。因此，這些組織在45歲以上的人群中含有大量突變。在分化較慢或根本不分裂的更分化的組織中未見到這種情況。
      

      突變意味著癌癥?
      

      在最常見的突變基因中有一種稱為TP53，稱為“基因組的守護(hù)者”，它有助于修復(fù)受損的DNA。在癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一些TP53突變。然而，這些突變本身不會(huì)產(chǎn)生癌癥; 其他基因的其他突變必須在癌變實(shí)際發(fā)生之前發(fā)生。
      

      正如研究人員Erin Pleasance評論的那樣，“我們所看到的是一些最早的癌前變化，然后會(huì)積累更多的突變。”其中只有少數(shù)可能最終變成癌癥。
      

      由于本研究中使用的所有組織都是非癌性的，因此下一個(gè)挑戰(zhàn)是確定哪些突變是正常變異，哪些是致癌或產(chǎn)癌。這種差異化是開發(fā)早期癌癥檢測工具的重要因素。
      

      “我們預(yù)計(jì)大多數(shù)這些克隆都不會(huì)成為癌癥; 他們成長，但有可能在某個(gè)時(shí)候停止，“根據(jù)Getz說。
      

      另一位研究人員Cristian Tomasetti已經(jīng)開發(fā)出分選技術(shù)，將腫瘤細(xì)胞中的腫瘤DNA(“血液活檢”)中的腫瘤DNA分離到血液中，以檢測早期癌癥。現(xiàn)在看來，一些被認(rèn)為是癌癥生物標(biāo)志物的突變也可能被非癌細(xì)胞排出。
      

      該研究證實(shí)，健康的身體含有大量不同的DNA序列，包括一些被鑒定為癌癥的DNA序列。將需要更多的研究來確定如何區(qū)分癌癥突變與正常鑲嵌現(xiàn)象。
      
			

			
        
      
			
      
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