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科学家开发出能从癌症序列中有效筛选出微卫星突变的新型计算机分析工具

更新时间:2017-09-19 22:34:32 | fx_ee768854

  日前,一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中,来自MIT博德研究所等机构的研究人员通过研究开发了两种名为MSMuTect和MSMutSig的新型计算机工具,这两种工具或能帮助揭示微卫星(microsatellites)序列突变的频率以及其如何诱发癌症。

  微卫星是短的DNA串联重复序列,比如TCGTCGTCG或ACACAC序列的重复等,微卫星序列在基因组中非常常见;如今研究人员将微卫星序列的遗传性插入和删除突变同40多种遗传性疾病联系了起来,同时他们还在实验室中检测了特定类型癌症发生过程中所出现的突变是自发突变还是获得性的突变(插入和缺失,indels),然而,由于技术上的限制,研究人员无法利用基因组测序来系统性地对癌症相关的体细胞微卫星插入缺失突变进行有效分类。

  这项研究中,研究人员通过联合研究开发出了两种新型的计算机工具,其能够基于对肿瘤细胞的测序数据进行分析来有效检测微卫星插入缺失突变。这两种工具能利用统计学方法帮助鉴别微卫星突变,同时还能够指示拥有较多插入确实突变的基因。研究者Maruvka等人利用6747份肿瘤样本(代表20种癌症)的全外显子组测序数据对这两种新型工具进行了检测,同时通过癌症基因组图谱与正常的组织进行了匹配分析,这两种工具能够鉴别出1000多种此前并未被描述的体细胞微卫星插入缺失突变,同时研究者还在7个基因中发现了潜在的促进癌症发生的突变热点区域,其中3个基因此前并未发现是癌症的潜在驱动子。

  研究者还发现,MSMuTect工具能够根据微卫星序列的不稳定性对肿瘤进行准确分类,微卫星不稳定性是患者临床潜在的一个重要特性。这两种新型计算机工具的开发扩充了研究人员Getz及其同事所开发的序列分析工具包,而这些工具包中的工具能够检测并且描述癌症测序数据中的体细胞突变及其它突变,其中包括MutSig和MuTect(对点突变进行特性分析)、MutSigCV(能够将基因表达和其它数据合并增加MutSig的准确率)、ABSOLUTE(测定肿瘤样本的纯度,并且寻找染色体数量异常的证据)、GISTIC(搜寻拷贝数发生明显的基因组区域)。