EPFL 和 UNIL 的科學(xué)家們對癌細胞使用了一種新的算法方法，以了解組蛋白標(biāo)記 (H3K27ac) 的變化以及如何誘導(dǎo)細胞核中染色質(zhì)區(qū)域的重新定位?？茖W(xué)家們還描述了對稱為增強子和啟動子的調(diào)節(jié)元件之間局部接觸的修改如何影響癌基因的表達。該研究試圖對癌癥和對抗癌癥的潛在方法有新的認識。

癌癥是一種極其復(fù)雜的疾病，這也是癌癥研究如此困難的部分原因。為了了解癌癥，研究人員將注意力集中在基因組上。如果他們能夠了解 DNA 水平上發(fā)生的事情，科學(xué)家們希望將來有可能完全治療和預(yù)防癌癥。該項目的研究人員在癌癥中發(fā)生的關(guān)鍵遺傳畸變方面取得了突破性發(fā)現(xiàn)。

該團隊使用一種基于算法的新方法來研究癌細胞如何重組 DNA 的 3D 結(jié)構(gòu)，以提高被稱為致癌基因的促癌基因的活性。科學(xué)家們專注于四條染色體，其中 DNA 堆積在細胞內(nèi)，以及染色體在細胞核的小范圍內(nèi)是如何組織的。在正常 DNA 中，每個細胞攜帶 23 條染色體，每條染色體有兩個拷貝。然而，癌細胞中染色體的結(jié)構(gòu)和組織發(fā)生了變化。

科學(xué)家說，在癌細胞中，8 號染色體的一部分可以與 14 號染色體的副本相連。根據(jù)稱為表觀遺傳標(biāo)記的化學(xué)修飾，染色體也可以采用更寬松或更緊湊的結(jié)構(gòu)。該項目的科學(xué)家研究了特定表觀遺傳標(biāo)記的變化如何改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)和促進腫瘤生長的基因(稱為致癌基因)的表達。

該團隊使用的遺傳算法方法稱為 Calder，它跟蹤基因組區(qū)域在細胞核內(nèi)的相對位置。該團隊使用該方法比較了 100 多個樣本中基因組的空間組織。由于表觀遺傳標(biāo)記的變化，考爾德追蹤了從細胞核的一個區(qū)域“移動”到另一個區(qū)域的染色質(zhì)區(qū)域。研究小組發(fā)現(xiàn)，在淋巴瘤細胞中，特定的表觀遺傳變化導(dǎo)致染色質(zhì)區(qū)域重新定位到細胞核的不同區(qū)域，導(dǎo)致新的局部相互作用過度激活癌基因的表達。