出国看病资讯研究发现，跳跃的“垃圾”DNA是儿童脑癌的新原因

出国看病资讯研究发现，跳跃的“垃圾”DNA是儿童脑癌的新原因

科学家们已经发现了一种侵袭性小儿脑癌的新病因。圣裘德儿童研究医院的研究首次记录了转座子（一种在基因组周围“跳跃”的DNA片段）如何捐赠其启动子来驱动癌基因的表达。这项工作最近发表在Acta Neuropathologica上。——出国看病

转座子是分散在整个基因组中的重复移动序列，约占人类基因组的17%。长穿插元素-1（LINE-1或L1）是人类中唯一自主活跃的转座子。人类基因组平均包含大约80-100个具有“跳跃”（反转录）能力的活性L1。像大多数人类基因一样，L1具有调节逆转录转置所需基因表达的DNA片段。一个这样的调节元件称为启动子，它在特定位点启动基因表达。在这项研究中，科学家们发现L1的反转运为癌基因FOXR2提供了活性启动子。这导致FOXR2的过度表达，并最终导致癌症。——出国看病

“L1发起人'捐赠'机制是完全新颖的，”共同通讯作者，St. Jude Computational Biology主席Jinghui Zhang博士说。“我们的研究为人们研究这种引发癌症和其他疾病的机制打开了大门。这可能需要开发或增强计算方法来检测此类事件。——出国看病

令人费解的癌症分类

这项研究始于一名患有高级别胶质瘤的儿科癌症患者到达诊所。临床医生和科学家希望找到高级别胶质瘤的根本原因，因为它们是侵袭性脑癌，通常对治疗有抵抗力。——出国看病

通常，病理学家将一种称为甲基化的DNA化学修饰视为对脑肿瘤进行分类的黄金标准，并将其与组织病理学相匹配以对癌症进行分类。然后，这种分类有助于指导治疗。在这种情况下，甲基化模式和组织病理学不匹配，因此肿瘤未分类。——出国看病

“从临床病理学的角度来看，肿瘤看起来像高级别胶质瘤，但它显示了具有FOXR2激活的中枢神经系统胚胎肿瘤的甲基化特征，这是非常罕见的，”共同通讯作者Jason Chiang博士说，医学博士，博士，圣裘德病理学系。“这促使我们研究这种肿瘤，因为它表明高FOXR2表达是驱动因素事件。——出国看病

研究人员对样本呈现的不匹配很感兴趣，尤其是FOXR2表达。FOXR2是一种称为转录因子的蛋白质，它结合DNA并改变其他基因的表达。因此，FOXR2似乎很可能正在推动癌症。但研究人员需要找出为什么它被过度表达。——出国看病

Zhang的团队无法确定为什么使用可用的计算算法激活了它。因此，研究人员仔细研究了原始序列数据。——出国看病

一个算法的垃圾是科学家的宝藏

L1s以前被报道为癌症驱动因素，当它们的逆转录转置破坏了正常的基因功能时，例如肿瘤抑制因子的正确表达。然而，在这项工作之前，没有关于驱动癌基因表达的L1启动子捐赠事件的科学报告，通常情况下，启动子区域在逆向转移到DNA的新区域时丢失。——出国看病

在标准映射算法通常剪掉的一些数据中，Zhang和博士后研究员Xiaolong Chen博士认识到DNA中的剪切模式看起来像FOXR2基因内部的L1。在偶然的时刻，以前与L1s合作的博士后研究员Diane Flasch博士认识到了L1调节元件的迹象。研究人员进行了一种特殊的技术，对较长的DNA区域进行测序，以解码FOXR2中这种反转运L1的结构。——出国看病

科学家们使用随着时间的推移而获得的样本来了解肿瘤发展过程中何时发生逆转录转移。L1启动子捐赠发生在其他癌症相关突变之前，因此很可能是导致癌症的驱动事件。——出国看病

由于插入的L1调节元件从未被怀疑参与肿瘤发生，因此现有的计算算法不是设计用于检测此类事件。这是人类的思想第一次看到和理解这种模式。——出国看病

“科学家需要睁大眼睛，看看所有的可能性，”蒋说。“不要过滤掉你认为是垃圾的信息。有时黄金在垃圾箱里。