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重磅!nat methods单细胞基因组突变检测取得突破性进展

【2017-03-28】

导读|通过组织或细胞群体的核酸研究基因组或转录组容易忽略细胞间的差异对调控基因表达、细胞行为和药物反应的作用,单细胞测序技术是在高通量测序技术高速发展之后应运而生的,是针对单个细胞进行深入研究的技术。其主要应用于肿瘤发生机制及胚胎发育研究。可以不需培养细胞,获得单克隆癌细胞的具体突变来源及精准的突变频率,以及区分癌症发生、发展、演化过程中的突变等。

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近日来自爱因斯坦医学院的研究人员宣布开发并验证了一种能够准确鉴定单细胞基因组基因突变的新方法,相关研究发表在nature methods上,文章通讯作者为jan vijg博士,他是爱因斯坦医学院遗传学系主任和分子遗传学lola and saul kramer主席。

在研究人员能够分析单细胞基因组之前,他们首先需要获得足够的dna,这个过程叫做全基因组扩增(wga),但是wga通常会产生核算序列错误,造成突变的假阳性。在他们的这篇新文章中,vijg博士及其同事描述了一种能够准确鉴定突变(单核苷酸变异分析)是否存在于单细胞基因组的方法。

研究人员开发的新方法将他们开发的两种技术结合在了一起:叫做单细胞多重置换扩增(scmda)和单细胞变异“访客”技术——可以修复基因扩增过程中发生的核苷酸序列错误的技术。通过比较发现这种方法比目前市场上用于基因组分析的技术效果更好。

“能够鉴定人体单细胞基因突变很重要,因为这可以在癌症早期告诉我们患癌的风险。”vijg博士说道。他举例说那些在很年轻的年龄就患乳腺癌的女性,其中一些是由于遗传了突变的dna修复基因brca1/2,这些缺陷导致乳腺细胞在发育过程中发生一系列突变,最重的导致乳腺癌。“但是许多女性在没有brca1/21突变的情况下也会很早患癌症。”他补充道,“这些女性也有基因修复缺陷,但是我们不知道,因为dna修复过程很复杂。史上首次,我们的基因组分析方法允许我们直接评估她们患乳腺癌的风险。我们能够对几个单细胞进行测序,以检测这些细胞中有多少基因突变,以及这些基因突变是否远高于不患癌症的病人的细胞中的基因突变。”

除了可以评估人体患癌风险,这种可以鉴定单细胞基因突变的新方法还可以帮助揭示基因突变在人体衰老中的作用。

这篇文章叫做“accurate identification of single nucleotide variants in whole genome amplified single cells”。(生物谷bioon.com)

 

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