研究人员表示人体是DNA突变的镶嵌图案

研究人员已经发现人体中3万亿个细胞不是单个DNA序列的克隆，正如人们普遍认为的那样。相反，人体细胞含有大量改变的DNA，称为突变。它们在“正常”组织内繁殖以产生称为“体细胞克隆”的组织碎片。这种现象的科学术语是镶嵌现象。

由于DNA复制过程中发生的随机错误，分裂细胞发生突变时会出现马赛克DNA。由于诸如高能辐射之类的外部因素导致DNA损伤，也会发生许多突变。早期的研究已经通过基因测序技术检测了镶嵌现象，针对个别组织的微观位点中的特定基因。

然而，波士顿马萨诸塞州综合医院的Gad Getz和他的团队决定使用已有的基因型 - 组织表达(GTEx)数据库中的RNA序列，而不是依赖于微小样本的DNA序列。GTEx的数据基于死于癌症以外疾病的人的正常组织类型。

RNA可以反映DNA突变，因为它是从DNA模板合成的。然而，并非所有的DNA序列都被转录成RNA，所以我们只能通过研究RNA来错过很多突变。此外，该项目中使用的大量样本意味着科学家们有可能错过在“正常”细胞中隐藏的非常小的镶嵌现象中发现的独特DNA变异。

通常，RNA转录本也含有大量噪音或不必要的序列，并且开发了一种称为RNA-MuTect的特殊工具来识别体细胞突变，同时最大限度地减少假阳性。

健康的DNA也包含突变

转向RNA研究使研究人员能够对约500个个体中从29种不同组织中采集的670​​0个样本进行测序。令人惊讶的是，95%的健康个体具有至少一片马赛克组织，其中40%的量相当大。在5%的突变组织中发现了五种或更多种类型的突变。大多数这些突变并不显着，但其中许多突变也见于癌组织。

科学家发现，一些组织类型的马赛克比以前的研究所预期的要少，但是更多的组织显示出比以前所知的镶嵌现象，甚至更深的组织，如肾脏，肌肉和肝脏。

这是第一项分析许多人体组织中正常细胞基因突变情况的研究。“

Keren Yizhak，主要作者

正如所料，突变率反映了环境暴露，与年龄相关的暴露以及组织的增殖速度。因此，暴露于烟雾，污染物和紫外线(皮肤，食道和肺)等因素的组织具有最高的镶嵌率。来自欧洲的个体在暴露于阳光下的皮肤上有更多突变，但不是非洲裔美国人。

随着时间的推移，突变在肺和皮肤等组织中堆积，这些组织活跃地分开并暴露于高浓度的诱变剂。因此，这些组织在45岁以上的人群中含有大量突变。在分化较慢或根本不分裂的更分化的组织中未见到这种情况。

突变意味着癌症?

在最常见的突变基因中有一种称为TP53，称为“基因组的守护者”，它有助于修复受损的DNA。在癌细胞中发现了一些TP53突变。然而，这些突变本身不会产生癌症;其他基因的其他突变必须在癌变实际发生之前发生。

正如研究人员Erin Pleasance评论的那样，“我们所看到的是一些最早的癌前变化，然后会积累更多的突变。”其中只有少数可能最终变成癌症。

由于本研究中使用的所有组织都是非癌性的，因此下一个挑战是确定哪些突变是正常变异，哪些是致癌或产癌。这种差异化是开发早期癌症检测工具的重要因素。

“我们预计大多数这些克隆都不会成为癌症;他们成长，但有可能在某个时候停止，“根据Getz说。

另一位研究人员Cristian Tomasetti已经开发出分选技术，将肿瘤细胞中的肿瘤DNA(“血液活检”)中的肿瘤DNA分离到血液中，以检测早期癌症。现在看来，一些被认为是癌症生物标志物的突变也可能被非癌细胞排出。

该研究证实，健康的身体含有大量不同的DNA序列，包括一些被鉴定为癌症的DNA序列。将需要更多的研究来确定如何区分癌症突变与正常镶嵌现象。