新興的外顯子組和完整基因組測(cè)序工作鑒別出了大量與癌癥易感體質(zhì)相關(guān)的生殖系變異，并記錄了數(shù)以千計(jì)的體細(xì)胞基因組變異。癌癥相關(guān)的基因組變異目錄需要功能性信息來注釋它們?cè)谀[瘤形成中的作用。鑒于這些基因組方法揭示了龐大數(shù)量的癌癥相關(guān)基因組變異，鑒別出特異的致癌基因仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。

由美國達(dá)納法癌癥研究所科學(xué)家們領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組利用一種系統(tǒng)整合渠道對(duì)由四種功能相關(guān)，但生物學(xué)上各異的DNA腫瘤病毒家族成員編碼的單個(gè)基因產(chǎn)物誘導(dǎo)的全基因組范圍宿主相互作用組（interactome）及轉(zhuǎn)錄組網(wǎng)絡(luò)干擾狀況進(jìn)行了調(diào)查。相關(guān)論文發(fā)表在7月18日的《自然》（Nature）雜志上。

二元相互作用組網(wǎng)絡(luò)

為了繪制病毒與宿主蛋白之間全基因組范圍的二元物理相互作用圖譜，研究人員采用了一種嚴(yán)格施行的酵母雙雜交（Y2H）系統(tǒng)，對(duì)123個(gè)病毒ORFs與約13,000個(gè)人類ORFs進(jìn)行了篩查，由此獲得的病毒-宿主二元相互作用組涉及了53種病毒蛋白與307種人類靶蛋白之間454種驗(yàn)證二元相互作用。

共復(fù)雜相互作用網(wǎng)絡(luò)

為了繪制病毒蛋白與宿主蛋白組之間全基因組范圍共復(fù)雜關(guān)聯(lián)，研究人員在質(zhì)譜法(TAP-MS)之后采用了一種串聯(lián)親和純化方案。為了進(jìn)行TAP-MS，研究人員生成了每種病毒ORF與串聯(lián)表位標(biāo)記融合的的表達(dá)載體，然后將每種表達(dá)載體導(dǎo)入到IMR90正常人類二倍體纖維母細(xì)胞中。兩個(gè)獨(dú)立的TAP-MS實(shí)驗(yàn)交集生成了3,787個(gè)可重復(fù)繪制的病毒-宿主共復(fù)雜關(guān)聯(lián)，涉及了54種病毒蛋白和1,079個(gè)明確確定宿主基因產(chǎn)物。

轉(zhuǎn)錄組圖譜

為了在全基因組范圍內(nèi)鑒定病毒誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄干擾的特征，研究人員對(duì)TAP標(biāo)記的病毒ORF表達(dá)IMR90細(xì)胞性進(jìn)行了微陣列分析，對(duì)顯著宿主基因表達(dá)改變進(jìn)行了評(píng)分。為了確定這套病毒蛋白之間共同的宿主轉(zhuǎn)錄干擾模式，采用基于模型的聚簇分析構(gòu)建了最常見混亂宿主基因簇，鑒別出了31個(gè)由5個(gè)以上基因組成的基因簇。

將這三個(gè)全基因組病毒干擾數(shù)據(jù)集整合到一起指出了多種癌癥中的偏差信號(hào)通路。一個(gè)特異的例子就是Notch信號(hào)通路，在基因組渠道中測(cè)試的所有4種病毒組編碼生成的多個(gè)病毒蛋白均顯著靶向了這一信號(hào)通路。異常的Notch信號(hào)在人類癌癥中或是發(fā)揮致癌作用或是發(fā)揮抑癌作用，因此研究人員揭示的病毒對(duì)Notch信號(hào)的干擾突顯了Notch信號(hào)有可能在疾病中出錯(cuò)的假說。采用實(shí)驗(yàn)追蹤其中一種假說，研究人員累積了證據(jù)支持暫時(shí)的觀察結(jié)果表明發(fā)病機(jī)制中存在Notch信號(hào)一個(gè)組成元件MAML1的突變。

現(xiàn)在所有通過這一渠道累積的數(shù)據(jù)集組全部開放供大眾獲取。