基因組水平的改變是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的重要始動(dòng)因素，對(duì)此，南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院本科生團(tuán)隊(duì)近日自主研發(fā)了一款高效的DNA調(diào)控元件及超增強(qiáng)子篩選平臺(tái)——SPACE，有助于發(fā)現(xiàn)新的DNA調(diào)控元件，進(jìn)而調(diào)控腫瘤的分子機(jī)制，為腫瘤的精準(zhǔn)診療提供潛在的新方法。該成果近期發(fā)表在《中國(guó)免疫學(xué)雜志》(英文版)上。

研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤在基因組層面的改變大部分發(fā)生在非編碼DNA。揭示非編碼DNA在腫瘤中的作用，有助于理解腫瘤的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，進(jìn)而研制出診斷和治療腫瘤的有效策略。但是，因?yàn)榉蔷幋aDNA不編碼蛋白質(zhì)，盡管其數(shù)量在基因組中占98%以上，卻曾一度被認(rèn)為是“垃圾”DNA，其功能也被忽視。隨著研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)非編碼DNA并非“垃圾”，而是蘊(yùn)含著大量的DNA調(diào)控元件。但對(duì)非編碼DNA在腫瘤中的認(rèn)識(shí)不足，在一定程度上阻礙了非編碼DNA在腫瘤診斷、治療和預(yù)防中的應(yīng)用。如何系統(tǒng)、高效地理解這些非編碼DNA在腫瘤中的功能?這是目前腫瘤研究領(lǐng)域中的難點(diǎn)問(wèn)題。

為了解決這一難點(diǎn)，南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院本科生團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析整合23種腫瘤的404個(gè)病人的ATAC測(cè)序數(shù)據(jù)、基因表達(dá)數(shù)據(jù)及腫瘤病人的臨床數(shù)據(jù)，自主開發(fā)了一款高效的DNA調(diào)控元件及超增強(qiáng)子篩選平臺(tái)——SPACE。該平臺(tái)將DNA調(diào)控元件的功能狀態(tài)和腫瘤的基因表達(dá)譜及預(yù)后等臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使研究者能夠快速地挖掘潛在的重要DNA調(diào)控元件。該平臺(tái)包含了562709個(gè)DNA調(diào)控元件，可快速準(zhǔn)確地獲取候選DNA調(diào)控元件與基因表達(dá)及病人預(yù)后等參數(shù)的相關(guān)性，并可鑒別重要的DNA調(diào)控元件。借助該平臺(tái)進(jìn)行篩選，可發(fā)現(xiàn)大量可以預(yù)測(cè)腫瘤病人預(yù)后的DNA調(diào)控元件。

SPACE平臺(tái)不僅有助于發(fā)現(xiàn)新的DNA調(diào)控元件，進(jìn)行多種下游的調(diào)控機(jī)制分析，而且有助于闡述重要非編碼DNA的功能及其調(diào)控腫瘤的分子機(jī)制，為深入理解基因的精準(zhǔn)調(diào)控及腫瘤內(nèi)關(guān)鍵基因的異常活化提供了新思路，也為腫瘤的精準(zhǔn)診療提供了新方法。(記者 張曄)

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