检测肿瘤基因组中的断裂-融合-桥循环——一种算法途径
基因组学
2013-03-20 v1 定量方法
摘要
断裂-融合-桥（Breakage-Fusion-Bridge, BFB）是一种基因组不稳定性机制，其特征是姐妹染色单体的连接及随后的撕裂。当此过程在多轮细胞分裂中重复发生时，会导致染色体片段拷贝数增加的模式，以及重复片段以头对头方式排列的折回倒位。这些结构变异随后可驱动肿瘤发生。可以使用细胞遗传学技术观察正在进行的 BFB 过程，但通常必须从 BFB 停止后收集的微阵列或测序等数据中推断 BFB。从这些数据中做出正确推断并非易事，特别是考虑到某些癌症基因组的复杂性以及 BFB 产生多种重排模式的能力。在此，我们提出用于辅助解释 BFB 证据的算法。我们首先提出 BFB 计数向量问题：给定染色体分段和片段拷贝数，判定 BFB 能否产生具有给定片段计数的染色体。我们提出了该问题的首个线性时间算法，改进了先前的指数时间算法。然后，我们将该算法与折回倒位相结合，开发出 BFB 的检测方法。我们证明，在关于癌症基因组演化的假设成立的前提下，计数向量和折回倒位是检测 BFB 的充分证据。我们将所提出的技术应用于胰腺肿瘤的配对端测序数据，证实了先前关于 BFB 的发现，并鉴定出一个可能由 BFB 循环重排的新染色体区域，从而证明了我们方法的实用性。
引用
@article{arxiv.1301.2610,
title = {Detecting Breakage Fusion Bridge cycles in tumor genomes -- an algorithmic approach},
author = {Shay Zakov and Marcus Kinsella and Vineet Bafna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.2610},
year = {2013}
}