發(fā)布日期：2017-03-24

SingulOmics公司是一家最近成立的基因組研究和服務(wù)公司，其研究人員3月20日在Nature Methods上發(fā)表最新論文，指出該公司的新系統(tǒng)：用于單細(xì)胞測(cè)序的AccuSomatic Amplification，能精確檢測(cè)單個(gè)體細(xì)胞中的單核苷酸變異（single nucleotide variations，SNV），實(shí)現(xiàn)了此前無法完成的研究。

根據(jù)千人基因組計(jì)劃，一般人類基因組與參考人類基因組之間存在400-500萬個(gè)變化位點(diǎn)。這些差異包括單堿基改變、短的插入和缺失，以及較大的結(jié)構(gòu)變化，如重復(fù)。絕大多數(shù)變化是良性的，而大約10,000個(gè)可能帶來蛋白序列的改變或截短。

科學(xué)家們通過檢測(cè)來自不同組織的650個(gè)人類腫瘤分析了1700萬個(gè)單核苷酸變異SNV。這些SNVs是“體細(xì)胞”突變，這意味著它們并非是繼承自父母，也不會(huì)傳遞給孩子，但會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)在我們體內(nèi)累積。這樣的體細(xì)胞突變是癌癥的主要原因。許多是由諸如煙草煙霧或紫外線輻射等誘變劑所致，另一些則來自我們組織更新時(shí)自然發(fā)生的DNA復(fù)制錯(cuò)誤。

雖然目前的單細(xì)胞測(cè)序在研究癌癥和正常組織中的遺傳異質(zhì)性方面具有巨大前景，但是現(xiàn)有方法依然會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，導(dǎo)致每個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)超過20,000個(gè)假陽性SNV，以及超過90％的假陽性結(jié)果。

但根據(jù)來自愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的研究人員的研究結(jié)果，AccuSomatic Amplification這一系統(tǒng)能消除體細(xì)胞SNV中多達(dá)99％的誤差，同時(shí)檢測(cè)靈敏度不變。

“這將會(huì)改變我們的研究，我們希望能分析單細(xì)胞中低量生理水平的體細(xì)胞SNVs，以及其它突變，但是用已發(fā)布的方案或市場(chǎng)上的系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)高背景，”愛因斯坦醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系主任Jan Vijg博士說，“隨著人類基因組測(cè)序成本的降低，我們正在進(jìn)入一個(gè)單細(xì)胞基因組學(xué)時(shí)代，這種新方法能幫助研究人員在癌癥，藥物開發(fā)和衰老研究中全面釋放單細(xì)胞測(cè)序的潛能，并大大擴(kuò)展了研究人員探索人體和其它生物中體細(xì)胞突變的范圍，這超越了迄今為止其它擴(kuò)增技術(shù)的范疇。”

此前的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在來自不同組織的細(xì)胞中大約10%的人類基因組突變率有所不同。尤其是，肝癌、大腸癌和淋巴細(xì)胞惡性腫瘤在我們?nèi)旧w的一些部分呈現(xiàn)更多突變，而乳腺癌、卵巢癌和肺癌則在另一些地方累積了更多的突變。

差異不在于新突變的數(shù)量，而是控制這些突變的機(jī)制。通過研究癌細(xì)胞，我們現(xiàn)在知道了更多關(guān)于維持DNA完整性的知識(shí)，實(shí)際上這對(duì)于健康細(xì)胞同樣重要。科學(xué)家們觀察到一旦細(xì)胞中的“基因組拼讀校驗(yàn)器”喪失功能，遺傳信息不僅非常快速地開始衰減，而且在基因組的所有區(qū)域都一樣——無論是重要的還是不太重要的部分都不再會(huì)被很好地修復(fù)。眾所周知在結(jié)腸癌、胃癌和子宮癌等一些腫瘤中DNA錯(cuò)配修復(fù)被關(guān)閉，在這些器官中造成了“超突變”癌癥。

來源：生物通