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癌细胞的DNA经常发生突变，这可以给科学家提供线索，让他们知道癌症是如何开始的，或者哪种治疗方法可能最有效。发现这些突变可能是困难的，但一种新的方法可能提供更完整、全面的结果。
一组研究人员开发了一种新的框架，可以将现有的三种寻找这些大的变异的方法——结构变异——结合成一幅更完整的图像。这项新方法于2008年9月10日发表在《自然遗传学》杂志上，它可以帮助研究人员发现癌细胞DNA的新结构变异，并进一步了解这些癌症是如何开始的。
我们能够设计并使用这个计算框架将这三种方法连接在一起，从而获得基因组最全面的视图，”宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授、论文通讯作者之一冯岳表示。“每种方法本身只能回顾部分结构变化，但当你整合三种不同方法的结果时，你就能对癌症基因组有最全面的了解。”
结构变异是DNA中的大突变，可导致致癌基因被激活。例如，某些类型的脑癌，例如折磨美国参议员约翰·麦凯恩和爱德华·肯尼迪的脑癌，可以由放大某些致癌基因的结构变异引起。在某些癌症中，知道病人有这种异常有助于医生决定最佳治疗方案。
研究人员说，发现这些结构变异有几个重要原因。
“在人类癌症中发现的许多结构变异似乎并没有直接影响到一个基因，”Jesse Dixon说，他是Salk研究所的Helmsley-Salk研究员，也是这篇论文的第一作者和通讯作者之一。“相反，许多结构变异出现在基因组的非编码部分，这在历史上被称为“垃圾DNA”(junk DNA)。至于这些变异为何会导致癌症，可能有点神秘。”
岳补充说:“如果你是一名癌症患者，了解导致癌症的结构变异可以帮助我们理解你为什么生病，以及哪种治疗可能是最好的。”
研究人员使用了三种现有的方法来寻找结构变异:光学绘图、高通量染色体构象捕获(Hi-C)和全基因组测序，后者已被用于发现大多数已知的结构变异。
通过他们的新方法，研究人员发现了30多种癌细胞的结构变异。这个科学家小组也用同样的方法开始研究为什么某些类型的结构变异可能会导致癌症。
研究人员观察到的是，一些结构变异似乎会影响DNA非编码序列中的调控基因“开关”。有缺陷的开关阻止适当地打开或关闭特定的基因，这可能导致癌症。他们还使用Hi-C方法来探索结构变化如何影响三维基因组结构——DNA如何在细胞内自我折叠。
”细胞虽小,但是他们的DNA是非常long-laid在一条线,一个细胞的所有DNA将超过两米长,”德克说工作,项目的教授和主任在马萨诸塞大学系统生物学,霍华德休斯医学研究所的研究员和论文的通讯作者。这就是DNA需要以复杂方式折叠的原因。我们发现，癌细胞的基因组改变会导致基因组折叠方式的不同，从而导致基因被错误的调控开关打开或关闭。
这个科学家团队能够发现，结构变异会影响癌细胞的基因组折叠，而这些变化可能会导致癌症。
迪克森说:“我们过去的一个发现是，我们的基因组被折叠成不同的结构，几乎就像一个小社区。”“似乎是一些结构变异导致了这些社区的变化，比如致癌基因从一个基因沉默的社区转移到了一个基因被激活的社区。”
科学家们认为，这项工作可以使人们更好地预测哪些结构变异可能导致癌症，以及它们可能针对哪些基因。
国家健康研究所、霍华德休斯医学研究所、欧洲研究理事会、英国癌症研究中心、惠康信托基金帮助支持了这项工作。
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