机器学习使得在持久的CTCF结合部位的突变热点的泛癌识别成为可能
Wenhan Chen1, Yi C Zeng2,3, Joanna Achinger-Kawecka1,3
1Epigenetics Laboratory, Garvan Institute of Medical Research, Sydney 2010 New South Wales, Australia.
Nucleic acids research
|July 1, 2024
概括
一个新的持续性CTCF结合位点 (P-CTCF-BSs) 的子类在多种癌症中显示出高突变率. 这些P-CTCF-BS突变会影响癌症类型的CTCF结合和3D基因组组织.
科学领域:
- 基因组学就是基因组学.
- 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.
- 癌症生物学 癌症生物学
背景情况:
- CCCTC结合因子 (CTCF) 是一个关键的绝缘蛋白调节3D基因组架构和转录.
- 在癌症中,CTCF结合部位 (CTCF-BSs) 经常发生突变.
- 一个CTCF-BSs的子类,称为持久的CTCF结合点 (P-CTCF-BSs),可以抵抗CTCF淘汰,并保持构成性的3D染色体架构.
研究的目的:
- 为了研究各种癌症类型中P-CTCF-BSs的突变率.
- 开发一个机器学习工具 (CTCF-INSITE) 来预测P-CTCF-BSs.
- 评估P-CTCF-BS突变对CTCF结合和基因组组织的功能影响.
主要方法:
- 对乳腺癌和前列腺癌突变率的ICGC测序数据的分析.
- 开发和应用CTCF-INSITE机器学习工具来预测P-CTCF-BSs.
- 在体外结合测试验证突变对CTCF结合的功能影响.
主要成果:
- 与所有CTCF-BS相比,P-CTCF-BS在乳腺癌和前列腺癌中表现出显著增加的突变率.
- 预测的P-CTCF-BS在12种经过测试的癌症类型中增加了突变负担.
- 预计会破坏CTCF结合和染色蛋白循环的P-CTCF-BS突变被验证在体外减少CTCF结合.
结论:
- 已经确定了一种新的癌症特异性CTCF-BSDNA突变的子类.
- 这些P-CTCF-BS突变在多种癌症类型中普遍存在,并影响基因组组织.
- 这些发现强调了P-CTCF-BSs在癌症发育和基因组调节中的重要性.
