北京生科院揭示影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的體細(xì)胞同義突變?cè)诎┌Y發(fā)生中的作用
1月17日,中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院孫中生團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院合作在國際學(xué)術(shù)期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)發(fā)表了題為Prevalence and architecture of posttranscriptionally impaired synonymous mutations in 8,320 genomes across 22 cancer types 的最新研究成果。該研究首次揭示了影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的體細(xì)胞同義突變?cè)?a target="_blank" href="http://www.fqxs.cn/tag/%e7%99%8c%e7%97%87" title="View all posts in 癌癥">癌癥基因組中的分布特征和臨床相關(guān)性,強(qiáng)調(diào)了在癌癥生物學(xué)研究中考慮影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的同義突變的重要性。
體細(xì)胞同義突變是癌癥基因組編碼區(qū)中最常見的變異之一。孫中生研究團(tuán)隊(duì)最近發(fā)現(xiàn),同義突變可以通過改變RNA剪接、RNA穩(wěn)定性和蛋白質(zhì)翻譯來驅(qū)動(dòng)癌癥發(fā)生,提示這些“沉默”突變存在未被發(fā)現(xiàn)的調(diào)控作用。但是到目前為止,大多數(shù)癌癥研究主要關(guān)注改變氨基酸序列的突變,而忽視了同義突變的潛在影響。因此,解讀這些“沉默”突變?cè)诎┌Y發(fā)生中的作用就顯得尤為必要。RNA結(jié)合蛋白是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的重要參與者,其可以通過序列特異性結(jié)合基序識(shí)別它們的RNA底物,幾乎參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的所有步驟。因此,在結(jié)合基序中發(fā)生的DNA突變可能會(huì)破壞RNA結(jié)合蛋白和RNA底物之間的識(shí)別,導(dǎo)致各種人類疾病。為了系統(tǒng)評(píng)估影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的同義突變是否有助于癌癥的發(fā)生發(fā)展,孫中生團(tuán)隊(duì)首先開發(fā)了一種有效且可靠的在全基因組中解析同義突變對(duì)轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控作用的新工具——PIVar(https://github.com/WeiWenqing/PIVar)。然后他們利用該工具對(duì)22個(gè)癌癥類型的8320名患者的體細(xì)胞突變數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,鑒定了大約23000個(gè)影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的有害同義突變(pisSNVs)和2042個(gè)pisSNV基因,以及35個(gè)受到這些鑒定的pisSNVs影響的RNA結(jié)合蛋白。他們的研究首次發(fā)現(xiàn)癌癥中影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的pisSNV的比例升高,并且高比例的pisSNV與五種癌癥類型患者的生存預(yù)后有關(guān)。他們還發(fā)現(xiàn)PTEN、RB1和PIK3CA等眾所周知的癌癥基因,在蛋白質(zhì)功能和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控水平上都有助于癌癥的發(fā)生。而且許多pisSNVs基因,包括UBR4、EP400和INTS1,主要通過轉(zhuǎn)錄后水平在致癌過程中發(fā)揮其功能。該項(xiàng)研究為揭示同義突變?cè)诎┌Y發(fā)生中的作用提供了嶄新的研究視角,為用戶從轉(zhuǎn)錄后調(diào)控角度研究各種疾病的發(fā)病機(jī)制提供了一個(gè)有效且可靠的工具。
該項(xiàng)工作由孫中生研究組博士滕花景和研究生韋文青共同完成,研究生李青蘭負(fù)責(zé)了單核苷酸突變影響RNA結(jié)合蛋白結(jié)合的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作,此項(xiàng)研究得到國家自然科學(xué)基金及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。
影響轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的體細(xì)胞同義突變的識(shí)別流程及其在癌癥基因組中的分布
來源: 北京生命科學(xué)研究院

