آسیب DNA و معیوب تعمیر به طور مشترک باعث جهش

محققان در EMBL اروپا Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) دانشگاه داندی و خوش آمدید موسسه سانگر مورد تجزیه و تحلیل بیش از 2700 ژنوم از C. elegans کرم ها به منظور درک بهتر علل جهش. یافته های خود را منتشر شده امروز در ارتباطات طبیعت, توصیف چگونه جهش DNA نتیجه از عمل ترکیبی از آسیب DNA و نادرست DNA ترمیم.

سلول DNA به طور مداوم در معرض فیزیکی و شیمیایی تنش - یا genotoxins - که می تواند به آن آسیب برساند و باعث جهش. اما سلول های بی شمار از تعمیر مکانیزم برای رفع DNA ضایعات به زودی پس از آنها بوجود می آیند. گهگاه ترمیمی روند تعمیر نتواند یا با ساخت اضافی خطا یا عدم تشخیص DNA ضایعات در دسترس نباشد. این منجر به جهش که ریشه و علت سرطان است.

بسیاری از genotoxins مانند کسانی که در تنباکو و دود تصور می شد به علت منحصر به فرد مجموعه ای از جهش در ژنوم بناست به عنوان یک mutational امضا. "تشخیص چنین امضا در سرطان دانشمندان اجازه می دهد تا برای ردیابی آنچه که باعث آسیب در وهله اول و پیش آگهی کمک و درمان با اشاره به برخی آسیب پذیری" توضیح می دهد که Nadezda Volkova اخیر کارشناسی ارشد و دکترای در EMBL-EBI.

بسیاری از mutational امضا مشاهده شده در ژنوم سرطان نیست و به نظر می رسد مربوط به هر واحد genotoxin و دیگران به نظر می رسد ناشی از ترکیبی از عوامل است. برای درک منشاء این امضا Volkova و همکارانش آزمایش اثر از بیش از 150 ترکیبی از دوازده genotoxins در C. elegans کرم ها که DNA ترمیم شد یا بدون تغییر و یا معیوب. دانشمندان تجربی نشان داده است که mutational امضا ناشی از یک عمل ترکیبی از آسیب DNA و خاص ترمیم.

تعمیر DNA و mutational امضا

"بسیاری از تغییرات DNA که ما مشاهده شده در مطالعه ما رخ می دهد در سرطان انسانی و همچنین, اما ما متوجه شدیم که mutational امضاهای بیشتر متغیر از ما قبلا فکر می کردم می گوید:" Volkova.

دانشمندان دریافتند که انواع مختلف DNA تغییرات ناشی از همان genotoxin اغلب ثابت های مختلف ترمیم DNA مسیر برخی از خطا های دیگران مستعد خطا. به عنوان یک نتیجه واحد genotoxin ممکن است ترک انواع mutational امضا نرخ های مختلف بسته به روند تعمیر.

در حالی که اکثر تعمیر DNA مانع از جهش آن نیز می تواند باعث آنها را. برای مثال Volkova و همکاران نشان داد که یک مکانیزم خاص به نام translesion سنتز مسئول اکثر پایه جهش ناشی از genotoxin قرار گرفتن در معرض به عنوان یک تجارت به صورت شدید تر و به طور بالقوه بیشتر زیان جهش. در حالی که بسیاری از این جزئی جهش ممکن است بی ضرر در انسان آنها می تواند به افزایش احتمال ابتلا به تومور.

"در ژنومیک سرطان وجود دارد ضمنی و انتظار است که برای هر امضا یک نفر می تواند پیدا کردن یک علت واحد: تجزیه و تحلیل ما چالش هایی که در انتظار. در پشت هر یک الگو وجود دارد حداقل دو ناشناختهها: آسیب هایی که رخ می دهد و تعمیرات ظرفیت های همراه می گوید:" موریتس Gerstung گروه رهبر در EMBL-EBI.

با گرد هم آوردن سرطان ژنتیک و DNA repair

در حالی که مکانیسم های مولکولی DNA تعمیر بسیار خوبی تثبیت دقیق نوع و فراوانی جهش های آنها می تواند به تولید باقی مانده است معلوم نیست تا high-throughput sequencing وارد صحنه.

این مطالعه ترکیبی از تعیین توالی کل ژنوم با تجربی صفحه نمایش برای درک بهتر علل mutational امضا. نتایج پیامدهای بالقوه برای تحقیقات سرطان, تشخیص و درمان است.

"درک متقابل بین آسیب DNA و تعمیر کمک می کند تا بهتر ارزیابی خطر ابتلا به سرطان استعداد و درک و پاسخ به درمان سرطان می گوید:" بتینا Meier ارشد تحقیقات دانشیار در دانشگاه داندی.

Mutational امضا را تبدیل به یک ستون از سرطان تجزیه و تحلیل ژنوم چرا که آنها ممکن است نور در مواد سرطان زا سلول های سرطانی شده اند در معرض و ترمیم بودند که مزاحمت.

نه همه مشاهده mutational امضا و جنبه های فردی خود را به طور کامل درک نشده است. یک رویکرد تجربی تضمین می کند که الگوهای مشاهده مستقیم عواقب ناشی از شرایط تعیین شده توسط دانشمندان است. همچنین کمک می کند تا درک کنند که چگونه چندین تعمیر DNA فرآیندهای مشترک شکل mutational امضا.

"در آن زمان سال به تولید این همه تعمیر معیوب C. elegansبه طور سیستماتیک آنها را در معرض یک پانل از genotoxins و برای آماده سازی و تجزیه و تحلیل توالی DNA خود را. این فوق العاده است برای دیدن که کار تجربی در C. elegans است که به طور مستقیم مربوط به تفسیر ژنوم سرطان" می گوید: آنتون گارتنر رهبر گروه در دانشگاه داندی به تازگی منصوب دانشیار مدیر IBS مرکز ژنومیک یکپارچگی در UNIST اولسان کره جنوبی.

###

اروپایی Bioinformatics Institute (EMBL-EBI)

اروپا Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) یک رهبر جهانی در ذخیره سازی و تجزیه و تحلیل و انتشار بیولوژیکی بزرگ می دهد. ما با کمک دانشمندان متوجه پتانسیل 'اطلاعات' با افزایش توانایی خود را برای بهره برداری از اطلاعات پیچیده را به اکتشافات که به نفع نوع بشر است.

ما در خط مقدم از زیست شناسی محاسباتی پژوهش با کار پوشا دنباله روش های تجزیه و تحلیل چند بعدی و تحلیل آماری و داده محور بیولوژیکی کشف گیاهی از زیست شناسی پستانداران توسعه و بیماری است.

ما بخشی از EMBL و در واقع در ژنوم خوش آمدید پردیس یکی از بزرگترین غلظت از تخصص علمی و فنی را در ژنتیک.

وب سایت: http://www.ابی.ac.انگلستان

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.