發(fā)布日期：2017-03-24

SingulOmics公司是一家最近成立的基因組研究和服務公司，其研究人員3月20日在Nature Methods上發(fā)表最新論文，指出該公司的新系統(tǒng)：用于單細胞測序的AccuSomatic Amplification，能精確檢測單個體細胞中的單核苷酸變異（single nucleotide variations，SNV），實現(xiàn)了此前無法完成的研究。

根據(jù)千人基因組計劃，一般人類基因組與參考人類基因組之間存在400-500萬個變化位點。這些差異包括單堿基改變、短的插入和缺失，以及較大的結構變化，如重復。絕大多數(shù)變化是良性的，而大約10,000個可能帶來蛋白序列的改變或截短。

科學家們通過檢測來自不同組織的650個人類腫瘤分析了1700萬個單核苷酸變異SNV。這些SNVs是“體細胞”突變，這意味著它們并非是繼承自父母，也不會傳遞給孩子，但會隨著年齡的增長在我們體內(nèi)累積。這樣的體細胞突變是癌癥的主要原因。許多是由諸如煙草煙霧或紫外線輻射等誘變劑所致，另一些則來自我們組織更新時自然發(fā)生的DNA復制錯誤。

雖然目前的單細胞測序在研究癌癥和正常組織中的遺傳異質(zhì)性方面具有巨大前景，但是現(xiàn)有方法依然會出現(xiàn)錯誤的結果，導致每個系統(tǒng)出現(xiàn)超過20,000個假陽性SNV，以及超過90％的假陽性結果。

但根據(jù)來自愛因斯坦醫(yī)學院的研究人員的研究結果，AccuSomatic Amplification這一系統(tǒng)能消除體細胞SNV中多達99％的誤差，同時檢測靈敏度不變。

“這將會改變我們的研究，我們希望能分析單細胞中低量生理水平的體細胞SNVs，以及其它突變，但是用已發(fā)布的方案或市場上的系統(tǒng)會出現(xiàn)高背景，”愛因斯坦醫(yī)學院遺傳學系主任Jan Vijg博士說，“隨著人類基因組測序成本的降低，我們正在進入一個單細胞基因組學時代，這種新方法能幫助研究人員在癌癥，藥物開發(fā)和衰老研究中全面釋放單細胞測序的潛能，并大大擴展了研究人員探索人體和其它生物中體細胞突變的范圍，這超越了迄今為止其它擴增技術的范疇。”

此前的一項研究發(fā)現(xiàn)在來自不同組織的細胞中大約10%的人類基因組突變率有所不同。尤其是，肝癌、大腸癌和淋巴細胞惡性腫瘤在我們?nèi)旧w的一些部分呈現(xiàn)更多突變，而乳腺癌、卵巢癌和肺癌則在另一些地方累積了更多的突變。

差異不在于新突變的數(shù)量，而是控制這些突變的機制。通過研究癌細胞，我們現(xiàn)在知道了更多關于維持DNA完整性的知識，實際上這對于健康細胞同樣重要。科學家們觀察到一旦細胞中的“基因組拼讀校驗器”喪失功能，遺傳信息不僅非常快速地開始衰減，而且在基因組的所有區(qū)域都一樣——無論是重要的還是不太重要的部分都不再會被很好地修復。眾所周知在結腸癌、胃癌和子宮癌等一些腫瘤中DNA錯配修復被關閉，在這些器官中造成了“超突變”癌癥。

來源：生物通