对抗癌症的新工具,推进基因组学研究

时间:2021年5月27日
来源:University of Virginia Health System

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对抗癌症的新方法已经发掘出一个有用数据的宝库——现在它们可以免费获得。

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弗吉尼亚大学医学院的科学家们开发了重要的新资源,将有助于对抗癌症和推进最前沿的基因组学研究,他的同事和学生们开发了一种新的计算方法,从实验数据中绘制出我们染色体的三维折叠模式。这一点很重要,因为我们染色体内遗传物质的结构实际上影响着我们基因的工作方式。在癌症中,这种结构可能会出错,因此科学家希望了解健康细胞和癌症细胞的基因组结构。这将有助于他们开发更好的治疗和预防癌症的方法,同时推进医学研究的许多其他领域。

利用他们的新方法,臧和他的同事和学生们已经发掘出了一个有用的数据宝库,他们正在将他们的技术和发现提供给他们的同事们。为了推进癌症研究,他们甚至建立了一个互动网站,将他们的发现与其他资源的大量数据结合起来。他们说他们的新网站http://bartcancer.org“>bartcancer.org,可以为癌症研究人员提供“独特的见解”。

“基因组的折叠模式是高度动态的;它经常变化,而且因细胞而异。我们的新方法旨在将这种动态模式与基因活动的控制联系起来,”UVA公共卫生基因组学中心和UVA癌症中心的计算生物学家Zang说更好地理解这种联系有助于解开癌症和其他疾病的遗传原因,并指导未来精确医学的药物开发。”

押注于BART

Zang绘制我们基因组折叠图的新方法被称为BART3D。从本质上讲,它将一条染色体的一个区域与它的许多相邻区域的三维构型数据进行比较。然后,它可以从这个比较中推断出来,用“转录调控的结合分析”或BART(他们最近开发的一种新算法)来填补遗传物质蓝图中的空白。结果是一张图谱,提供了前所未有的见解,我们的基因如何与控制其活动的“转录调节器”相互作用。识别这些调控因子有助于科学家了解特定基因的启动和关闭机制,这些信息可以用于对抗癌症和其他疾病。

研究人员已经建立了一个网络服务器BARTweb,为他们的同事提供BART工具。可在免费获取http://bartweb.org">http://bartweb.org。源代码位于https://github.com/zanglab/bart2">https://github.com/zanglab/bart2。研究人员报告说,测试结果表明,在识别控制特定基因的转录调控因子方面,服务器的性能优于现有的几种工具。

UVA团队还建立了BART癌症数据库,以推进对15种不同类型癌症的研究,包括乳腺癌、肺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺癌、乳腺,结直肠癌和前列腺癌。科学家可以搜索交互式数据库,看看哪些调节器在每种癌症中更为活跃,哪些不那么活跃。

“癌症研究人员可以浏览我们的数据库来筛选潜在的药物靶点,任何生物医学科学家都可以使用我们的网络服务器来分析他们自己的基因数据,”臧说我们希望我们开发的工具和资源能够通过加速科学发现和未来治疗发展使整个生物医学研究界受益。”

这项工作得到了国家卫生研究院的支持,资助项目为R35GM133712和K22CA204439;Phi-Beta-Psi女生联谊会研究补助金;以及Jayne Koskinas Ted Giovanis健康与政策基金会颁发的种子奖。

Journal Reference:

  1. Zachary V Thomas, Zhenjia Wang, Chongzhi Zang. BART Cancer: a web resource for transcriptional regulators in cancer genomes. NAR Cancer, 2021; 3 (1) DOI: 10.1093/narcan/zcab011

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