癌症基因组测序方案制定的研究进展

癌症的基因组测序对于癌症的预防、诊断、预后、治疗以及基础生物学研究都有巨大的潜在的应用价值,正是由于其方向广泛,所以基因组测序的方案制定对于实现特定的研究目标,就显得尤为重要。同时,了解了基因组测序方案制定的规则,也有助于评估如今快速增长的发表文献的正确性和重要性。主要论述高通量测序技术在癌症基因组测序中的实际应用,并讨论癌症基因组测序在方案设计和方法学上如何调整,才能更好地实现特定的研究目的。     

单细胞基因组测序技术新进展及其在生物医学中的应用

随着单细胞基因组测序技术的建立与发展,对细胞基因组特征的分析进入了单细胞水平。单细胞的基因组分辨率不但使研究人员能够在单细胞尺度上分析肿瘤细胞的异质性,也使得传统上难以检测的稀有细胞的基因组研究成为可能。这些稀有细胞往往具有重要的生物学意义或临床价值,如癌症患者血液中循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell,CTC)的基因组检测或三代试管婴儿植入前胚胎细胞的遗传缺陷诊断与筛查(preimplantation genetic diagnosis/screening, PGD/PGS)。本文总结了近年来发展的各种单细胞基因组扩增技术及其优缺点,并介绍了单细胞基因组测序技术在肿瘤生物学和临床检测中的应用,以期为单细胞基因组测序技术在临床检测中应用开发提供参考。     

全基因组测序及其在遗传性疾病研究及诊断中的应用

最近,随着测序成本的不断降低,数据分析策略的不断提升,全基因组测序（whole-genome sequencing,WGS）已经在癌症、孟德尔遗传病、复杂疾病的致病基因检测中得到了一定运用,并逐步走向了临床诊断。全基因组测序不但可以检测编码区和非编码区的点突变（SNVs）和插入缺失（InDels）,还可以在全基因组范围内检测拷贝数变异（copy number variation,CNV）以及结构变异（structure variation,SV）。本文详细地介绍了全基因组测序的标准生物信息分析流程与方法,及其在疾病研究、临床诊断中的应用,并对全基因组测序在医学遗传学中的应用与研究进展,以及数据分析方面面临的挑战进行了概述。     

癌症病因新进展：更多体细胞突变基因被鉴定

癌症通常是因为基因突变导致细胞的过度增殖而发生。导致癌症发生的突变后基因称为癌基因。通过扫描定位、生物鉴定等方法,目前已经有超过350个癌基因被鉴定。因为技术手段有限,必定存在被漏检基因。人类基因组测序工作的完成使对肿瘤细胞基因组进行系统的重新测序成为可能。由此可发现更多与癌症发生相关的基因突变。蛋白激酶是很多生物调控过程的关键,目前很多已知的癌基因都含有蛋白激酶结构域。抑制蛋白激酶的突变是有效的肿瘤预防治疗措施。最近,科研工作者对至少210种人类癌症相关的518个蛋白激酶基因外显子进行了大规模测序研究,结果新发现了超过1000个体细胞突变基因。它们大多属于“过客”基因而不引起癌症发生。     

癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术

随着人类基因组测序的完成,癌症研究的重点从基因组学转移到蛋白质组学研究中。癌症研究中的差异蛋白质组学技术也飞速发展,包括癌症样品制备、分离,蛋白质鉴定分析、蛋白质组定量研究和翻译后修饰研究等。这些技术极大地推动了与癌症相关的差异蛋白质组学研究,使蛋白质组学在癌症早期诊断、治疗,监测以及发现新药物治疗靶标方面发挥更大的作用。本文主要综述了近年来癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术。     

表观基因组学加速实用化进程陆续发现癌症分子靶标

继表观基因组癌症治疗药物之后,表观基因组癌症诊断药也开始得到实际应用。表观基因组学的研究陆续发现了癌症分子靶标,将人们的注意力吸引到表观基因组药物研制上。表观基因组学、抗体探针、高灵敏度的甲基化组（methylolne）技术开发正在加速。     

《PLoS遗传学》：脑癌细胞系全基因组测序完成

美国加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症研究中心的科学家在1月29日的《公共科学图书馆·遗传学》（PLoS Genetics）专刊上发表论文指出,他们首次完成了脑癌细胞系全基因组测序,这也是截至目前对单个癌症细胞系所做的最为彻底的测序分析。     

2008年国内外生物技术研究进展（下）——基因测序、功能基因、疑难病治疗

1基因测序技术 2008年基因测序研究的一大特点是出现了简便、快捷、经济的基因组测序新技术,为个体医疗铺平了道路：使得动植物基因组测序、微生物基因组测序工作又大大前进了一步。     

《PLoS遗传学》：脑癌细胞系全基因组测序完成

美国加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症研究中心的科学家在1月29日的《公共科学图书馆·遗传学》（PLoS Genetics）专刊上发表论文指出,他们首次完成了脑癌细胞系全基因组测序,这也是截至目前对单个癌症细胞系所做的最为彻底的测序分析。通过使用最新技术,此项测序工作得以在一个月内完成,测序成本大约为3．5万美元。     

Life Technologies推出台式基因测序仪,实现1000美元解码人类基因组

近日,Life Technologies公司推出了新型台式基因测序仪Ion ProtonTM。该款测序仪采用新一代半导体测序技术,拥有快速、简单及可扩展等特征,能有效推进临床研究在癌症及遗传性疾病等诊断中的发展。借助该技术产品,只需1000美元即可在一天时间内完成个人全基因组测序。目前,使用传统的光学测序技术对人类基因组进行     

复杂基因组测序技术研究进展

复杂基因组指的是无法使用常规测序和组装手段直接解析的一类基因组,通常指包含高比例重复序列、高杂合度、极端GC含量、存在难消除异源DNA污染的基因组。为了解决复杂基因组的测序和组装问题,需要分别从基因组测序实验方法、测序技术平台、组装算法与策略3个方面进行深入研究。本文详细介绍了复杂基因组测序组装相关的现有技术与方法,并结合复杂基因组经典实例介绍了复杂基因组测序的技术解决途径和发展历程,可为制订合适的复杂基因组测序策略提供参考。     

研发动态

我国绘成转基因木瓜全基因组图谱;我国加入绘制癌症基因图谱计划;我国第一个杀蚊微生物全基因组测序完成;天津转基因育种取得重大进展;我国启动超级玉米研究     

Nature:特殊脑瘤的复发或许并不是来自肿瘤原发性位点

正近日,一项刊登在国家杂志Nature上的研究论文中,来自国外的一个研究小组通过研究发现,髓母细胞瘤患者癌症的复发或许并不是来自原发性肿瘤位点,文章中研究者描述了小鼠模型机体中的遗传工作机制,随后研究者对人类髓母细胞瘤进行了全基因组测序,他们认为本项研究对于后期治疗髓母细胞瘤复发的患者或将带来一定帮助。髓母细胞瘤是一种致死性的癌症,其主要发生于靠近头骨底部附近的大脑部分,而这种肿瘤同其它类型的脑瘤也不尽相同,因为髓母细胞瘤     

《自然》:科学家发现食管鳞癌相关基因突变

<正>科研人员通过高通量测序、比较基因组杂交芯片分析及生物学功能研究,全面系统揭示了食管鳞癌的遗传突变背景,发现了一批与食管鳞癌发生发展进程和临床预后相关的基因,为了解食管鳞癌的发病机理,寻找食管鳞癌诊断的分子标志物,确定研发临床治疗的药物靶点以及制定有效的治疗方案提供了理论和实验依据。3月17日,研究成果于国际学术权威杂志《自然》在线发表。食管癌是人类常见的恶性肿瘤之一,在我国和全球所有恶性肿瘤死亡率中分别排在第四位和第六位。目前,食管癌发生和发展的机制尚不明了,治疗缺乏特异性的分子靶点和有效的治疗药物。科研人员对我国食管鳞癌患者样本进行了全基因组测序、全外显子组测序和比较基因组杂交     

宏基因组测序在中枢神经系统感染性疾病诊断中的应用及研究进展

中枢神经系统(central nervous system,CNS)感染是指由病毒、细菌或真菌等侵染中枢神经系统引起的急性或慢性炎症性(或非炎症性)疾病,致死率高,易引发严重后遗症。由于检测通量及灵敏度的限制,一半以上的中枢神经系统感染患者无法通过常规检测方法确定病原体。宏基因组测序是一种新兴的病原检测技术,能够极大地提升病原检出率。当前部分临床医生及相关从业人员对宏基因组测序的认识存在不足,限制了其在临床诊疗中的快速推广和应用。本文系统介绍了宏基因组测序整体流程,综述了该技术在中枢神经系统感染性疾病诊疗中的发展历程和最新研究进展,希望为中枢神经系统感染性疾病的诊断和治疗提供参考。     

美国启动大规模探索癌细胞基因组变化的研究

美国国立卫生研究院（NIH）旗下的国立癌症研究所（NCI）和国立人类基因组研究所（NHGRI）于2005年12月宣布，他们启动了一项应用基因组分析技术、特别是大规模基因组测序技术、旨在加速对癌细胞在分子水平上理解的综合性的研究计划。     

血浆游离DNA全基因组甲基化测序的实用稳定性评估

随着液体活检技术的发展,血浆游离DNA成为当前的研究热点之一。血浆游离DNA的全基因组甲基化测序被认为在癌症检测等医学应用拥有巨大潜力,但目前尚缺乏针对该实验流程的实用稳定性评估。文中利用两名志愿者在不同时间采样的血浆游离DNA,在不同实验平台分别进行DNA甲基化的重亚硫酸盐转化前建库(Pre-BS)、转化后建库(Post-BS)和常规DNA建库,获取多因素影响下的测序数据样本。在此基础上,建立了一套血浆游离DNA测序数据分析的质量控制参考流程,综合评估了血液采集提取、游离DNA建库测序过程的实用稳定性,为血浆游离DNA全基因组甲基化测序应用于临床液体活检提供实用性的基础参考。     

国内简讯

我国科学家以单细胞测序技术突破癌症研究深圳华大基因研究院在肿瘤研究上获得突破性进展,研发了一种解析单细胞基因组的新方法,应用于原发性血小板增多症和肾透明细胞癌的肿瘤内部遗传特征研究,解决了之前在用组织样本测序时无法解决     

Nature子刊:科学家发现两种新型的儿童急性淋巴性白血病

正近日,来自瑞典隆德大学的研究人员在对200多儿童机体的白血病细胞进行详细研究后发现了两种新型的白血病,相关研究刊登于国际杂志NatureCommunications上,文章中研究者利用新一代的测序技术对新发现的白血病的癌细胞基因组进行了全面分析。急性淋巴性白血病是一种罕见疾病,但其在儿童中却是一种常见的癌症,如今治疗这种白血病的疗法非常成功,但对患者而言需要进行较重     

高通量RNA甲基化测序数据处理与分析研究进展

随着高通量测序技术快速发展,Me RIP-seq(methylated RNA immunoprecipitation sequencing)测序技术开启了RNA表观遗传学研究新局面,能够在全基因组范围内描述RNA甲基化.从Me RIP-seq高通量数据中挖掘RNA甲基化模式,有助于揭示m RNA甲基化在调控基因表达、剪切等方面所发挥的潜在功能,有效指导癌症的干预治疗.本文从Me RIP-seq测序原理出发,较全面地综述Me RIP-seq数据处理和分析方法研究现状,并对其所面临的计算问题进行讨论和展望.