特写观察癌细胞中的突变DNA

没有两个肿瘤是相同的。这就是为什么两个患有相同癌症的人对同一种药物的反应截然不同的原因。在一个肿瘤中，肿瘤变小，在另一个肿瘤中，退化的组织不受影响。通常这是由于单个癌细胞的遗传变异所致。

为了详细了解这些变化并在将来更好地适应患者的个性化治疗需求，由1500多名科学家组成的国际团队-全基因组全癌基因分析(PCAWG)联盟-几年前决定进行追踪大约3,000名癌症患者基因组中常见的突变模式。捐赠的组织样本包括肝，胰腺，脑和其他17个器官的肿瘤。

PCAWG研究人员将国际癌症基因组协会(ICGC)和癌症基因组图谱(TCGA)的数据用于他们的项目。这些小组的参与者已经对1188个组织样品的基因组和转录组(即整个RNA分子)进行了完整测序。

DNA的调控序列也被解码

“感谢PCAWG，不仅首次研究了包含来自如此大量患者样品的蛋白质蓝图的基因组部分，而且还研究了控制基因表达的DNA调控序列，” Roland Schwarz，Helmholtz协会马克斯·德尔布吕克分子医学中心(MDC)的进化与癌症基因组学负责人。Schwarz是本期“自然”杂志的七位高级研究作家之一。该出版物是PCAWG 3工作组“转录组和基因组的整合”的主要论文。来自MDC柏林医学系统生物学研究所(BIMSB)Schwarz自己的研究小组的两位科学家Matthew Robert Huska博士和Julia Markowski博士也为该论文做出了贡献。

Schwarz解释说：“在我们的工作中，我们和我们的同事系统地研究了各种RNA改变，并鉴定了导致这些RNA改变的DNA水平突变。”众所周知，RNA水平上的癌症特异性改变。Schwarz说：“基因通常在肿瘤中过度表达，从而导致更多RNA的形成。”“或者在剪接中存在基因融合或修饰，这是RNA形成的重要步骤。”PCAWG总共同时出版了20多个有关自然，自然遗传学，自然传播，自然生物技术和传播生物学的研究。

基因组中的结构改变起决定性作用

但是，到目前为止，还不清楚哪种DNA突变是由已知的RNA改变引起的。Schwarz和其他49位研究人员所做的工作填补了遗传学家对致癌作用的认识的重大空白。

Schwarz报告说：“我们在MDC上工作的一个特别重要的重点是选择性DNA突变与结构改变(如基因拷贝数变异)之间的相互作用。”“我们的细胞通常包含每个染色体的两个遗传拷贝，一个母本和一个父本等位基因。”在癌细胞中，拷贝数通常要高得多，或者基因组的整个片段都丢失了。”

Schwarz及其团队使用高性能计算机和云计算发现，拷贝数的这种改变在癌细胞基因表达的改变中起着决定性的作用。Schwarz解释说：“通过分析整个基因组的DNA序列，我们已经能够准确地确定拷贝数变异体如何与点突变一起发挥作用-进而对特定亲本等位基因的表达产生何种影响。”

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