紐約大學(xué)Grossman醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們近日在《Nature》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)重要研究，他們介紹了一種名為HiDEF-seq（發(fā)夾雙重增強(qiáng)保真測(cè)序技術(shù)）的新型測(cè)序方法，這項(xiàng)技術(shù)能夠以前所未有的準(zhǔn)確度檢測(cè)DNA代碼中早期發(fā)生的分子改變，即在DNA雙鏈中的一條鏈發(fā)生突變之前。

 

研究人員表示，HiDEF-seq技術(shù)對(duì)于理解健康細(xì)胞和癌細(xì)胞中突變產(chǎn)生的根本原因至關(guān)重要，并且可以幫助我們認(rèn)識(shí)隨著年齡增長(zhǎng)，人體細(xì)胞中遺傳突變?nèi)绾巫匀环e累。這項(xiàng)研究為理解DNA突變的最早期階段提供了新的視角。

 

DNA由兩條鏈組成，每條鏈都由腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鳥(niǎo)嘌呤（G）和胞嘧啶（C）這四種堿基組成。在正常情況下，這些堿基以特定的方式配對(duì)（A與T，C與G），確保DNA代碼能夠準(zhǔn)確復(fù)制并傳遞給下一代細(xì)胞。然而，突變是DNA代碼中發(fā)生的改變，如C-G堿基對(duì)可能突變?yōu)锳-T。

 

大多數(shù)突變起源于DNA雙鏈中的單鏈變化，但此前的檢測(cè)技術(shù)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別這些變化。HiDEF-seq技術(shù)以其高精確度在檢測(cè)這些變化方面取得了突破，每分析100萬(wàn)億個(gè)堿基對(duì)時(shí)僅會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。更重要的是，該技術(shù)能在DNA單鏈變化轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯缘碾p鏈突變之前檢測(cè)到這些變化。

 

紐約大學(xué)的Gilad Evrony博士指出，HiDEF-seq技術(shù)使我們能夠觀察到DNA分子改變的最早期跡象。研究團(tuán)隊(duì)首先分析了患有聚合酶校對(duì)相關(guān)息肉?。≒PAP）和先天性錯(cuò)配修復(fù)缺陷（CMMRD）這兩種遺傳性疾病的患者的健康細(xì)胞。這些疾病與結(jié)直腸癌和其他癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，并且患者的細(xì)胞突變率高于無(wú)癌癥易感性的個(gè)體。

 

通過(guò)HiDEF-seq技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)這些患者細(xì)胞中的單鏈DNA變化數(shù)量更多，如T與C的錯(cuò)配取代了正常的G與C配對(duì)。此外，這些單鏈變化的模式與兩種綜合征患者細(xì)胞中已知的單鏈DNA突變模式相似。研究還進(jìn)一步揭示了人類(lèi)精子中單鏈DNA的化學(xué)(http://www.weberwork.com/sell/l_9/)損傷模式，這可能與環(huán)境中誘導(dǎo)的DNA損傷過(guò)程相似。

 

Evrony博士表示，HiDEF-seq技術(shù)為理解DNA損傷和突變背后的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。隨著細(xì)胞分裂和繁殖，DNA中的單鏈變化不斷發(fā)生，盡管大多數(shù)變化能夠被修復(fù)機(jī)制糾正，但仍有部分變化可能發(fā)展為突變。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用HiDEF-seq技術(shù)構(gòu)建單鏈DNA錯(cuò)配和損傷的全面數(shù)據(jù)庫(kù)，這有助于解釋已知的單鏈突變模式。

 

未來(lái)，研究人員希望將HiDEF-seq技術(shù)獲得的單鏈DNA損傷圖譜與產(chǎn)生的雙鏈突變相結(jié)合，以更好地理解并監(jiān)測(cè)環(huán)境暴露對(duì)DNA的日常影響。遺傳學(xué)家估計(jì)，每個(gè)人類(lèi)細(xì)胞中大約有120億個(gè)堿基可能受到損傷或錯(cuò)配，因?yàn)檫z傳代碼有兩個(gè)拷貝。HiDEF-seq技術(shù)將為我們提供更多關(guān)于這些變化的信息，并可能引領(lǐng)癌癥治療和預(yù)防的新方向。