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南通大学研发高效筛选平台 助力肿瘤精准诊疗

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基因组水平的改变是肿瘤发生、发展的重要始动因素,对此,南通大学医学院本科生团队近日自主研发了一款高效的DNA调控元件及超增强子筛选平台——SPACE,有助于发现新的DNA调控元件,进而调控肿瘤的分子机制,为肿瘤的精准诊疗提供潜在的新方法。该成果近期发表在《中国免疫学杂志》(英文版)上。

研究发现,肿瘤在基因组层面的改变大部分发生在非编码DNA。揭示非编码DNA在肿瘤中的作用,有助于理解肿瘤的发生、发展规律,进而研制出诊断和治疗肿瘤的有效策略。但是,因为非编码DNA不编码蛋白质,尽管其数量在基因组中占98%以上,却曾一度被认为是“垃圾”DNA,其功能也被忽视。随着研究的不断深入,人们发现非编码DNA并非“垃圾”,而是蕴含着大量的DNA调控元件。但对非编码DNA在肿瘤中的认识不足,在一定程度上阻碍了非编码DNA在肿瘤诊断、治疗和预防中的应用。如何系统、高效地理解这些非编码DNA在肿瘤中的功能?这是目前肿瘤研究领域中的难点问题。

为了解决这一难点,南通大学医学院本科生团队通过分析整合23种肿瘤的404个病人的ATAC测序数据、基因表达数据及肿瘤病人的临床数据,自主开发了一款高效的DNA调控元件及超增强子筛选平台——SPACE。该平台将DNA调控元件的功能状态和肿瘤的基因表达谱及预后等临床数据进行关联,使研究者能够快速地挖掘潜在的重要DNA调控元件。该平台包含了562709个DNA调控元件,可快速准确地获取候选DNA调控元件与基因表达及病人预后等参数的相关性,并可鉴别重要的DNA调控元件。借助该平台进行筛选,可发现大量可以预测肿瘤病人预后的DNA调控元件。

SPACE平台不仅有助于发现新的DNA调控元件,进行多种下游的调控机制分析,而且有助于阐述重要非编码DNA的功能及其调控肿瘤的分子机制,为深入理解基因的精准调控及肿瘤内关键基因的异常活化提供了新思路,也为肿瘤的精准诊疗提供了新方法。

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