通过使用全基因组测序和多组学方法的组合鉴定和表征单个细胞系中特定类型的突变，研究人员希望改善干细胞治疗用途和潜力。
人类诱导的多能干细胞(iPSCs)可以分化成人体内几乎任何类型的细胞的治疗潜力得到广泛认可和广泛追求，但它们的突变负担(每个编码区的突变总数)肿瘤基因组)尚未完全表征。
IPSCs由体细胞组织重新编程，包括可能由于暴露在阳光和紫外线辐射下而积累许多体细胞突变(非遗传突变)的皮肤细胞。虽然先前的研究已经部分地表征了iPSC中存在的体细胞突变，但是尽管全世界已经开发了超过1,000种iPSC系，但缺乏对其突变负荷的完全理解。
在本周发表的Cell Reports上发表的一项新研究中，加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员仔细检查了18个iPSC细胞系的全基因组序列，这些细胞来源于他们重新编程的皮肤细胞，以识别和表征体细胞突变。
“诱导多能干细胞为科学和医学提供了巨大的机会，但要真正有效地使用它们，我们需要更全面地了解它们的突变负担，”资深作者Kelly A. Frazer博士说，他是加州大学圣地亚哥分校的主任。基因组医学和加州大学圣地亚哥分校医学院基因组信息科学部的创始主任。
“如果我们能够在个体基础上检测每个iPSC细胞系的体细胞突变，我们就可以利用这些信息为iPSC细胞系确定特定人类疾病和/或移植治疗模型的优先级。”
在他们的研究中，Frazer及其同事使用全基因组测序，转录组和表观基因组数据来识别和表征iPSCORE资源中包含的18个iPSC系列中的突变，并在WiCell公开发布，WiCell是一个为研究和测试提供干细胞系的非营利组织。 。
研究人员广泛分类了两种先前确定的iPSCs中的体细胞突变类别，这些突变是来自亲代细胞的克隆突变和拷贝数改变(染色体较大部分的重复或缺失)。
此外，他们发现并表征了两类新的突变，其中一类是由亲代细胞中的紫外线辐射损伤引起的。其他亚克隆突变不存在于亲代细胞中并且在iPSC重编程期间发生。
研究人员发现，尽管绝大多数突变位于与闭合染色质相关的表观遗传区域并且不改变基因表达，但在iPSC重编程期间发生的亚克隆突变显示与活性染色质的关联增加和基因表达改变。
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