人類(lèi)機體中的每一個(gè)細胞都包含有完整的一套基因組,通過(guò)生命的漫漫長(cháng)河,所有的細胞都會(huì )經(jīng)歷一些基因組突變,有些突變過(guò)程會(huì )產(chǎn)生嚴重的后果,而且暴露于外部環(huán)境,比如日光浴或煙草暴露也都會(huì )引發(fā)基因組發(fā)生突變;近日刊登在國際雜志NatureGenetics上的一項研究論文中,來(lái)自洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室等處的研究者在人類(lèi)細胞中發(fā)現了兩種時(shí)鐘樣式突變過(guò)程,而且研究者還鑒別出了多種不同人類(lèi)細胞中的兩種時(shí)鐘周期率。
這些時(shí)鐘樣式突變過(guò)程往往會(huì )引發(fā)多種人類(lèi)癌癥而且還會(huì )導致機體衰老;癌細胞的基因組對于尋找分子時(shí)鐘非常重要,此前研究發(fā)現,突變經(jīng)常會(huì )留下分子指紋圖譜,即癌細胞基因組的突變特性,為了鑒別出人類(lèi)機體時(shí)鐘樣突變過(guò)程中的突變特性,文章中研究人員對來(lái)自36種不同癌癥中的10250個(gè)癌癥基因組的DNA序列進(jìn)行了分析研究;結果研究者在癌癥基因組中發(fā)現了33種突變特性,但其僅有兩種時(shí)鐘樣特性,這兩種時(shí)鐘樣過(guò)程被命名為標記1和標記5(Signature1和Signature5),其揭示了每種癌癥樣本中突變數目的關(guān)聯(lián)以及癌癥患者年齡的相關(guān)性。
研究者JulianSale教授表示,標記1和標記5兩種時(shí)鐘樣過(guò)程會(huì )隨著(zhù)時(shí)間以持續的比例來(lái)積累突變,而且會(huì )在人類(lèi)機體所有細胞類(lèi)型中發(fā)生,然而其在不同類(lèi)型的腫瘤中表現出了大量不同的突變率,而且其彼此之間也存在不同的突變率,甚至是在相同類(lèi)型的腫瘤中也是如此,實(shí)際上揭示這兩種時(shí)鐘樣過(guò)程的行為差異就表明其或許更有可能是由于兩種不同的生物學(xué)過(guò)程而引發(fā)的。
標記1的突變率在高度周轉率的細胞中水平是最高的,比如在胃部細胞和結直腸細胞中等,而且這似乎取決于特定的甲基化胞嘧啶堿基轉換成胸腺嘧啶而引起,這通常會(huì )引發(fā)基因組的錯配進(jìn)而在細胞分裂時(shí)轉變成突變;而標記5的突變過(guò)程目前研究者知之甚少,標記5的突變率和細胞分裂的數量并不相關(guān),目前還需要大量研究來(lái)對這兩種突變過(guò)程進(jìn)行研究來(lái)分析其在細胞中所扮演的關(guān)鍵角色。
最后研究者SirMichaelStratton教授說(shuō)道,本文研究首次鑒別出了突變的分子時(shí)鐘,同時(shí)研究者還對其進(jìn)行了定量檢測,未來(lái)5年里我們希望通過(guò)對所有類(lèi)型的細胞進(jìn)行大規模的測序研究來(lái)揭示時(shí)鐘樣的突變率,此外后期研究還需要理解產(chǎn)生時(shí)鐘樣突變的突變過(guò)程的發(fā)生機制。