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Cell：一种传染性癌症基因组测序完成
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Sample Text  导读：英国Sanger研究院，Illumina Cambridge公司等处的研究人员完成了一种传染性癌症的基因组测序，并从中发现了一些突变，解析了这种癌症的来源，以及如何变得具有传染性的。“这项研究十分重要，因为这将会帮助我们理解疾病传播的模式，也有助于疫情的研究。” 来自英国Sanger研究院，Illumina Cambridge公司等处的研究人员发表了题为“Genome Sequencing and Analysis of the Tasmanian Devil and Its Transmissible Cancer”的文章，完成了一种传染性癌症的基因组测序，并从中发现了一些突变，解析了这种癌症的来源，以及如何变得具有传染性的。相关成果公布在《细胞》（Cell）杂志上。 这种癌症主要发生在世界上最大的肉食性有袋动物：袋獾身上，这种动物也被称为塔斯马尼亚恶魔（Tasmanian Devil），现今只分布于澳大利亚的塔斯马尼亚州。袋獾是袋獾属中唯一未灭绝的成员，其在研究领域最著名的就是袋獾面部肿瘤疾病。 袋獾面部肿瘤是一种独特癌症，常出现于袋獾面部或嘴部，但通常会扩散至袋獾的内脏，它与另外一种在犬类中传播的恶性肿瘤是世界上仅有的两种可通过上述方式传播的癌症。 这项研究揭示了这种能通过撕咬在动物间传播的肿瘤的奥秘，首次针对一个雌性袋獾的单细胞进行分析。这个雌性袋獾被称为“永恒恶魔（The Immortal Devil）”，因为其死于15年前，但它的DNA仍然在传染癌细胞系中流传。 文章的第一作者，Sanger研究院Elizabeth Murchison博士表示：“袋獾癌症是目前发现的唯一一种威胁到整个物种灭绝的癌症”，“通过其测序，将有助于我们整理引发整个袋獾群体癌症的突变。” 研究人员从中找到了肿瘤细胞之间的遗传差异，这表明这种癌症在袋獾群体中传播的时候，发生了遗传突变。他们在塔斯马尼亚州不同地区找到了69种不同袋獾的肿瘤样品，构建袋獾面部肿瘤传播的图谱，研究结果表明一些癌症亚型比其它亚型更具有侵染性。 Illumina Cambridge公司David Bentley说：“我们发现这种癌症的基因组具有大约两万个突变，这比某些人类癌症中发生的突变更少，这说明癌症变得具有传播性，基因组极度不稳定并不是必要条件”，“追踪这种癌症的进化历史，以及其传播过程，将有助于我们了解这种疾病发生的原因，以及预测其未来的发展。” 癌症在个体之间的传播正常来说，会受到免疫系统的干涉，因为免疫系统可以鉴别外来组织，这一研究组发现了一些有趣的线索——这种癌症如何能“智斗”免疫系统，比如免疫系统中的一组基因突变。但是还需要更进一步的研究，揭示这种癌症是如何从免疫系统中逃脱出来的。 “这项研究十分重要，因为这将会帮助我们理解疾病传播的模式，也有助于疫情的研究，但是我们还需要利用这一基因组测序，更进一步分析这种癌症如何变得具有传染性。癌症具有群体传播性，显示是非常罕见的，我们通过袋獾这一例子来分析这一过程，以防未来在人类身上发生”，Sanger研究院，文章通讯作者Mike Stratton教授说。 研究组下一步将进行更多袋獾基因组测序，绘制上千袋獾肿瘤样品基因组图谱，从而更好的了解这种癌症的遗传多样性，并分析癌症与袋獾群体之间的遗传关联性。 去年这一研究组在Science杂志上发表文章，发现袋獾面部肿瘤起源于雪旺细胞。他们从分布在澳大利亚塔斯马尼亚岛14处的袋獾群落中采集了25个袋獾面部肿瘤样本，进行基因分析，结果发现，袋獾面部肿瘤起源于雪旺细胞，在大约20年前，袋獾雪旺细胞内的某种基因变异导致了这一癌变。 Genome Sequencing and Analysis of the Tasmanian Devil and Its Transmissible Cancer Elizabeth P. Murchison, Ole B. Schulz-Trieglaff, Zemin Ning, Ludmil B. Alexandrov, Markus J. Bauer, Beiyuan Fu, Matthew Hims, Zhihao Ding, Sergii Ivakhno, Caitlin Stewart, Bee Ling Ng, Wendy Wong, Bronwen Aken, Simon White, Amber Alsop, Jennifer Becq, Graham R. Bignell, R. Keira Cheetham, William Cheng, Thomas R. Connor, Anthony J. Cox, Zhi-Ping Feng, Yong Gu, Russell J. Grocock, Simon R. Harris, Irina Khrebtukova, Zoya Kingsbury, Mark Kowarsky, Alexandre Kreiss, Shujun Luo, John Marshall, David The Tasmanian devil (Sarcophilus harrisii), the largest marsupial carnivore, is endangered due to a transmissible facial cancer spread by direct transfer of living cancer cells through biting. Here we describe the sequencing, assembly, and annotation of the Tasmanian devil genome and whole-genome sequences for two geographically distant subclones of the cancer. Genomic analysis suggests that the cancer first arose from a female Tasmanian devil and that the clone has subsequently genetically diverged during its spread across Tasmania. The devil cancer genome contains more than 17,000 somatic base substitution mutations and bears the imprint of a distinct mutational process. Genotyping of somatic mutations in 104 geographically and temporally distributed Tasmanian devil tumors reveals the pattern of evolution and spread of this parasitic clonal lineage, with evidence of a selective sweep in one geographical area and persistence of parallel lineages in other populations.  biodiscovery |
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