Paper-sharing 2018 第八期
2018-03-07
本期分享的一篇文献是2017年发表在eLife上的关于染色体进化的文章,题目是Free-living human cells reconfigure their chromosomes in the evolution back to uni-cellularity,
理解本文需要的知识有:
- 哺乳动物染色体的相关概念
- 泊松分布与简单的马尔科夫链的性质
本文的主要结论
在细胞进化的过程中,X染色体与体细胞的拷贝数比例是不断进化的,不同于多细胞生物体内的1:2(male)、2:2(female),癌细胞中多数细胞的比例趋近于2:3,并且形成这种现象的原因可能是2:3这种比例的细胞的适应度比较高,更有竞争优势。
Fig1
作者选取的研究材料为620个人类癌症的细胞系的DNA-seq数据和RNA-seq数据,已经通过snps区分的方法确定了他们的染色体拷贝数。
首先来讨论一下图一,图一定义了一个新变量LOH来衡量在特定的细胞系中染色体丢失的百分比,可以发现,相对于常染色体,性染色体丢失的比例要相对高一点。并且出去Y染色体的丢失,在male line里一个很常见的现象是X染色体的获得,通常这条获得的X染色体也是处在表达状态的,并没有失活。

Fig3
图二是一些实验的证据,感觉不太重要,直接跳到图三,图3.a的横坐标是X染色体与常染色体的基因的表达量的比例,对于正常的细胞来说(NM:normal male. NF:normal female.),该比例峰值大致在0.9左右,而对于癌症细胞,比例则会偏高,并且把基因按表达量分组也能观察到同样的现象,说明癌细胞的X染色体的基因表达量升高了(可能是通过染色体加倍等方法)。

Fig4
图4比较巧妙的一个地方在于通过判断常染色体丢失和获得的事件不满足泊松分布来说明他们并不是相互独立的事件,但文章中直接将这一部分跳跃到了他们是作为一个整体进行染色体加倍缺失的,并基于这一假设进行了后续的分析,不是很严密。

Fig5
图五利用了马尔科夫链的转移对得到的数据进行模拟,并且认为模拟的结果很符合作者的假说,即认为X染色体与体细胞的拷贝数比例为单细胞的生长提供了更高的竞争优势,所以在首先这一个想法很好,但是我看了模拟的算法才发现模型的参数是选了一个最符合实验数据的参数,那你这就说不过去了,我随便提个模型,总有一个参数拟合的最好吧,是不是。

这篇文章还能提供一些八卦,因为我们老板发表之前曾经给作者看过这篇文章,不过就不瞎写了,只可面谈,哈哈哈…..扯点题外话,文章的第一作者现在已经在中山大学谋到了教职,衷心祝贺师兄~~~^_^。
