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  af05522 2016-10-18 00:00:00

  基因表達(dá)(gene expression)是指細(xì)胞在生命過程中，把儲(chǔ)存在DNA順序中的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯，Z后轉(zhuǎn)變成具有生物活性的蛋白質(zhì)分子的過程。檢測基因表達(dá)水平，就是定性或定量地檢測該基因表達(dá)產(chǎn)物，Z常用的方法有半定量RT-PCR、熒光定量PCR、Northern blotting等。如今，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過cfDNA的全基因組測序可推測基因是否表達(dá)。 奧地利的研究人員通過cfDNA的讀長深度模式（read depth patterns）開發(fā)出了檢測基因表達(dá)的方法。該方法建立在上百個(gè)健康個(gè)體血液樣本的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，并應(yīng)用到了上百個(gè)癌癥轉(zhuǎn)移患者的樣本中。 本文ZS作者，奧地利格拉茨醫(yī)科大學(xué)人類遺傳學(xué)研究員Michael Speicher寫到，“我們利用全基因組測序數(shù)據(jù)來判斷基因的表達(dá)情況，為理解釋放cfDNA的細(xì)胞提供了新見解，因此也擴(kuò)展了現(xiàn)有的cfDNA分析方法?！? 研究小組指出，漂浮在血液中的大部分cfDNA包含了凋亡細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，例如核小體中仍與蛋白質(zhì)復(fù)合物相配對的DNA。因此，研究小組推斷或許能通過cfDNA的讀長深度來揭示與基因轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)的核小體蹤跡。 研究人員特別指出，微球菌核酸酶（MNase）試驗(yàn)揭示基因中轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游，無核小體DNA也可被轉(zhuǎn)錄?；诖?，他們首先探討能否在cfDNA中檢測到未被核小體占據(jù)的啟動(dòng)子區(qū)域，如果可能，那么這些標(biāo)記是否能反映基因表達(dá)譜。對此，研究小組擴(kuò)大了分析范圍，以尋找癌癥患者血液中能揭示癌癥驅(qū)動(dòng)基因的表達(dá)譜。 從來自50名健康男性和54名健康女性的179份血液樣本中，研究人員利用Illumina的Miseq和Nextseq平臺(tái)進(jìn)行末端配對測序，以識別血漿中與核小體相關(guān)的細(xì)胞核DNA，生成的單端測序數(shù)據(jù)可用來評估轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近的讀長深度模式，同時(shí)他們還參考現(xiàn)有的MNase圖以及ENCODE和FANTOM5項(xiàng)目的基因表達(dá)數(shù)據(jù)。這些信息反過來可用于開發(fā)基于cfDNA讀長深度的預(yù)測基因表達(dá)的算法。 通過對兩個(gè)乳腺癌患者的血循環(huán)游離DNA進(jìn)行全基因組測序，研究人員獲得了基因表達(dá)譜和拷貝數(shù)目，所獲數(shù)據(jù)與原發(fā)腫瘤樣本的RNA測序數(shù)據(jù)相一致。隨后，研究人員利用同樣的方法研究了其他癌癥患者426份血液樣本的基因表達(dá)和拷貝數(shù)圖譜，患者種類包括轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌、乳腺癌、肺癌或前列腺癌。 研究人員指出，該方法對捕獲癌癥驅(qū)動(dòng)基因（包括表達(dá)和拷貝數(shù)目）似乎特別有前景，但不但適用于評估微小殘留病環(huán)境中的循環(huán)腫瘤DNA。

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