分子科學(xué)論文：腫瘤的分子科學(xué)研究趨向范文

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作者：李宏單位：重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院

DNA和組蛋白的甲基化修飾

DNA甲基化同眾多疾病的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)，特別是癌癥，其發(fā)生過程中癌細(xì)胞基因組整體的欠甲基化和局部區(qū)域的超甲基化是其典型特征。超甲基化體現(xiàn)在抑癌基因的啟動(dòng)子區(qū)被異常甲基化，整體的欠甲基化同重復(fù)序列(如轉(zhuǎn)座子)以及癌基因的啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度減小、基因組遺傳不穩(wěn)定性的增加密切相關(guān)。研究特定癌癥中超甲基化基因的工作較多，包括乳腺癌、結(jié)腸癌、髓細(xì)胞性白血病、肝癌和卵巢癌等。隨著高通量分析手段如ChIP－on－chip和ChIP－seq最近的發(fā)展，現(xiàn)在研究者真正能夠在基因組尺度分析基因組－表觀組相互作用及其對(duì)基因表達(dá)的影響。一些用于表觀組分析的生物信息學(xué)軟件也已經(jīng)開發(fā)出來，如EpiGRAPH和Galaxy，兩者結(jié)合起來可以證實(shí)富含SNP的啟動(dòng)子的表觀遺傳學(xué)修飾。當(dāng)然還有一些較大規(guī)模的DNA甲基化相關(guān)數(shù)據(jù)庫:如MethDB、MethyCancer、PubMeth和MethCancerDB。

MethDB和MethyCancer還提供了DNA甲基化的可視化工具。DNA甲基化是腫瘤的形成過程中可逆的表觀遺傳修飾，其過程是由DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)來完成的。DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶已成為目前DNA去甲基化恢復(fù)抑癌基因功能的熱點(diǎn)靶分子，通過DN-MT抑制劑，可以使腫瘤中許多超甲基化的基因被重新激活。如DNMT抑制劑5－氮胞苷(5－azacyti-dine)，能夠參與DNA的合成，通過阻斷DNMT在甲基化反應(yīng)中的中間步驟，導(dǎo)致細(xì)胞的DNMT被迅速清除同時(shí)造成基因組DNA的去甲基。5－氮胞苷的脫氧核糖類似物，如5－aza－2＇－deoxycytidine(decitabine)、Fazarabine、zebularine等也具有DNMT抑制劑的作用。

Xu等分析了啟動(dòng)子甲基化對(duì)BRCA1轉(zhuǎn)錄的影響，用5－aza－CdR和TSA瞬間處理UACC3199細(xì)胞系后，檢測(cè)到了BRCA1mRNA和BRCA1蛋白的重新表達(dá)。而用zebularine處理該細(xì)胞系，則不能誘導(dǎo)BRCA1的重新表達(dá)。CpG位點(diǎn)的甲基化可降低BRCA1啟動(dòng)子對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的易感性，這是嚴(yán)重甲基化的癌細(xì)胞中BRCA1下調(diào)機(jī)制之一。異染色質(zhì)蛋白1(HP1)是一種強(qiáng)轉(zhuǎn)錄抑制因子，位于濃縮的沉默染色質(zhì)區(qū)。HP1蛋白結(jié)合到染色質(zhì)上一定程度是由特異性識(shí)別第9位賴氨酸(K9)被甲基化的H3組蛋白尾端的保守染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域所介導(dǎo)的。這種結(jié)合是不穩(wěn)定的，在有絲分裂過程中，可以被H3的第10位絲氨酸(S10)磷酸化伴隨第14位賴氨酸(K14)乙酰化所逆轉(zhuǎn)。這些組蛋白修飾也可根據(jù)幾種受MAP激酶和NFkappa－B通路調(diào)節(jié)的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的活性觀察到。這些修飾也可通過核受體對(duì)轉(zhuǎn)錄活性起作用。

組蛋白的乙酰化修飾

因核小體組蛋白乙酰化和去乙酰化影響染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)及形態(tài)變化并直接參與基因表達(dá)的調(diào)節(jié)，且該修飾是可逆的，這為研究腫瘤的藥物治療提供了平臺(tái)。目前與組蛋白異常去乙酰化修飾調(diào)節(jié)相關(guān)的抗腫瘤藥物研發(fā)集中在HDACs抑制劑上。這類調(diào)節(jié)組蛋白異常去乙酰化的HDACs抑制劑在體外實(shí)驗(yàn)中能選擇性的阻滯細(xì)胞周期、促進(jìn)細(xì)胞分化、誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡、抑制血管生成等，同時(shí)對(duì)正常的細(xì)胞表現(xiàn)出相對(duì)較小的毒副作用，但這種選擇性的作用機(jī)制目前尚不清楚。目前已經(jīng)確認(rèn)的HDACs抑制劑分為兩類:天然化合物及其衍生物、從化合物庫中篩選得到的藥物。

天然化合物及其衍生物包含有:TrichostatinA(TSA)、Depudecin、CHAP31、TrapoxinA、TrapoxinB、Apicidin、Butyrates、Valproicacids、Pyroxamide等，其中Butyrates，Valproicacids屬于短鏈脂肪酸類，Tri-chostatinA、Pyroxamide等屬于異羥肟酸類，Depude-cin、Apicidin、TrapoxinA、TrapoxinB等屬于環(huán)狀四肽類。從化合物庫中篩選得到的藥物主要有SAHA及MS－275，SAHA屬于異羥肟酸類，MS－275屬于苯甲酰胺類。有研究報(bào)道，HDACs抑制劑TSA與DNMT抑制劑decitabine能協(xié)同逆轉(zhuǎn)某些高甲基化的腫瘤抑制基因，使其重新表達(dá);DNMT抑制劑能增強(qiáng)HDACs抑制劑所誘導(dǎo)的對(duì)腫瘤細(xì)胞的促凋亡作用。

染色體重塑

染色質(zhì)重塑是基因表達(dá)調(diào)控過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。染色質(zhì)重塑主要包括2種類型:一種是依賴ATP的物理修飾，另一種是依賴共價(jià)結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)修飾。依賴ATP的物理修飾主要是利用ATP水解釋放的能量，使DNA超螺旋旋矩和旋相發(fā)生變化，使轉(zhuǎn)錄因子更易接近并結(jié)合核小體DNA，從而調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄過程。依賴ATP的染色質(zhì)重塑活性導(dǎo)致超螺旋扭轉(zhuǎn)，引起核小體重塑。依賴ATP的染色質(zhì)重塑復(fù)合體都含有一個(gè)具有DNA激活的ATP酶活性部位，即ATP酶亞基，其核心功能是水解ATP并利用ATP水解釋放的能量去減弱核小體中DNA－組蛋白的結(jié)合力。

由于核小體發(fā)生了上述重塑，使得各種染色質(zhì)重塑ATP酶聚集到特異DNA位點(diǎn)如啟動(dòng)子上，與DNA結(jié)合蛋白如轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生直接相互作用，激活基因轉(zhuǎn)錄過程。此外，在核心組蛋白氨基末端，組蛋白乙酰化通常和基因表達(dá)活化有關(guān)，而組蛋白脫乙酰化，在基因抑制中發(fā)揮作用。越來越多的研究表明，依賴ATP的染色質(zhì)重塑復(fù)合體和腫瘤的形成發(fā)展有關(guān)，因此，對(duì)染色質(zhì)重塑復(fù)合體及其作用機(jī)制的研究對(duì)揭示基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控、基因表達(dá)的抑制、DNA重組、復(fù)制和損傷修復(fù)以及腫瘤等一些疾病的發(fā)生發(fā)展有極為重要的意義。

生物芯片技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用

高通量、基因組尺度的表達(dá)譜技術(shù)的發(fā)展可使研究者對(duì)腫瘤基因組的全貌進(jìn)行透視。特別是高密度微陣列和基于測(cè)序的策略已經(jīng)廣泛用于確證腫瘤的遺傳(如基因劑量，等位狀態(tài)，和基因序列突變)和表觀遺傳(如DNA甲基化，組蛋白修飾和microR-NA)異常。盡管這些一維表達(dá)譜技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于癌基因的發(fā)現(xiàn)有所幫助，但受低頻率事件影響的基因常被忽略。而多維平行分析的整合手段能夠證實(shí)通常受多種機(jī)制干擾，但在低頻率時(shí)受單一機(jī)制和組分影響的基因和通路。利用平行整合的多維手段研究腫瘤基因組，能夠?qū)︱?qū)動(dòng)腫瘤細(xì)胞的關(guān)鍵基因和通路有更深入的了解。

生物芯片(bio－chip)是近年來發(fā)展起來的一種高通量分析工具，在各種組學(xué)，如轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)以及表型組學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用。生物芯片的廣泛應(yīng)用也促成了一些新的學(xué)科如系統(tǒng)生物學(xué)的出現(xiàn)，為腫瘤生物學(xué)研究帶來了新的希望。例如目前應(yīng)用較廣泛的一種生物芯片—DNA芯片，可用于基因診斷、基因表達(dá)分析、新基因發(fā)現(xiàn)及各種病原體的診斷等。由于生物芯片技術(shù)可以對(duì)DNA，RNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行高通量分析，為腫瘤的分子生物學(xué)研究提供了一個(gè)良好的工具。

1突變和多態(tài)性檢測(cè)

腫瘤細(xì)胞的基因突變和多態(tài)性是腫瘤分子生物學(xué)的重要特征之一，以往研究突變和多態(tài)性多采用PCR－SSCP，手工或自動(dòng)測(cè)序、異源雙鏈分析等方法，所有這些方法都無法進(jìn)行大規(guī)模和自動(dòng)化的分析，而DNA芯片技術(shù)可克服這些不足。

Hacia等(1996)用寡核苷酸芯片檢測(cè)乳腺癌基因BRCAI第11個(gè)外顯子(3．45kb)內(nèi)所有可能的雜合性突變，包括堿基替換及小的插入、缺失等，并據(jù)此確定發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在分析的15個(gè)病例中，14例為陽性，而20例對(duì)照均未出現(xiàn)假陽性，同時(shí)檢出8個(gè)單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphisms，SNPs)。盡管BRCAI基因可在22個(gè)編碼外顯子內(nèi)發(fā)生突變，但是他們僅有5592個(gè)堿基組成，因此，有可能制造一個(gè)合適的芯片來檢測(cè)出所有可能發(fā)生的突變。單核苷酸多態(tài)性(SNPs)廣泛存在于各種生物基因組中，根據(jù)其在基因中的位置，可將SNPs分為外顯子SNPs(eSNPs)，內(nèi)含子SNPs(iSNPs)，和啟動(dòng)子SNPs(pSNPs)。在編碼區(qū)域(cSNPs)和調(diào)節(jié)區(qū)域(rSNPs)的SNPs對(duì)基因功能最可能有影響。根據(jù)但核苷酸替代對(duì)功能影響的表現(xiàn)，可分為未知功能SNPs，候選SNPs和蛋白質(zhì)SNPs。現(xiàn)在許多生物信息學(xué)資源和分析工具已經(jīng)開發(fā)出來用于SNPs研究，例如:FlySNPWebsite，JSNPdatabase，SNPseek，SNPbrowserSoftware，SNPsFinder，GeneSNPsdatabase，SIMP，MouseSNPs，SeattleSNPs，F(xiàn)orensicSNPInformation，SNPselector和ssSNPer等。

DNA芯片技術(shù)用于基因組研究可創(chuàng)建第三代遺傳圖。Wang等用芯片技術(shù)鑒定出3241個(gè)單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，并構(gòu)建了2227個(gè)SNPs的遺傳連鎖圖譜。個(gè)體SNPs基因型可為評(píng)價(jià)疾病易感性和治療優(yōu)化選擇的基礎(chǔ)。在人類基因組中大約1kbp出現(xiàn)一個(gè)SNPs，若能將所有SNPs信息裝入DNA芯片中，則可檢測(cè)腫瘤患者與正常人以及不同腫瘤患者遺傳背景的差異，為腫瘤的發(fā)病機(jī)理提供遺傳學(xué)依據(jù)。

2基因診斷與腫瘤基因表達(dá)模式

將正常人基因組DNA和腫瘤病人基因組DNA與DNA芯片上的微陣列進(jìn)行雜交，可分別得到標(biāo)準(zhǔn)圖譜和腫瘤的病變圖譜。通過兩種圖譜的比較分析，可以得到腫瘤的DNA信息，突變、缺失等異常發(fā)生在何部位?屬于什么樣的異常?得出正確的判斷后就可針對(duì)病變的靶序列設(shè)計(jì)基因藥物或基因疫苗，改變靶序列的表達(dá)情況，達(dá)到治療的目的。表達(dá)譜芯片以其大規(guī)模、高通量和并行處理的優(yōu)點(diǎn)，為研究腫瘤發(fā)展中的基因開關(guān)及表達(dá)程度提供了強(qiáng)有力的工具，并可隨時(shí)獲得腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)各期與腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)基因的表達(dá)模式，從而使腫瘤的分子分型成為可能。

利用基因芯片獲取基因表達(dá)數(shù)據(jù)，采用eQTL作圖方法篩選cis－或trans－轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，對(duì)于了解腫瘤生長(zhǎng)相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控方式，構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及認(rèn)識(shí)腫瘤發(fā)生機(jī)制都十分重要。

3基因組分析及發(fā)現(xiàn)新基因

Welford等應(yīng)用代表性差異分析結(jié)合微陣列雜交檢測(cè)了兩例不同生物學(xué)活性的Ewing’s肉瘤組織，一例為進(jìn)展和轉(zhuǎn)移較快，另一例局限且治療效果良好。兩類腫瘤組織的mRNA經(jīng)反轉(zhuǎn)錄成cDNA后首先進(jìn)行RDA，RDA后的產(chǎn)物用“鳥槍法”克隆入質(zhì)粒載體擴(kuò)增后高密度排列到玻片上制成芯片。RDA方法可提供差異表達(dá)基因的濃聚庫，與cDNA芯片聯(lián)合則可以同時(shí)、快速、可重復(fù)地篩查上萬種DNA分子，從而獲得差異表達(dá)基因庫。

Yang等應(yīng)用抑制性消減雜交結(jié)合DNA芯片技術(shù)對(duì)ER陽性和ER陰性的乳腺癌細(xì)胞系基因差異表達(dá)進(jìn)行了研究。經(jīng)過序列分析發(fā)現(xiàn)4個(gè)克隆分別為細(xì)胞發(fā)育因子19(cytokeratin)，GA－TA－3，CD24和谷胱甘肽－S－轉(zhuǎn)移酶u－3，另外4個(gè)克隆與兩個(gè)基因的EST序列一致，其余2個(gè)克隆為新基因序列。國(guó)內(nèi)上海血液病研究所應(yīng)用DDPCR和DNA芯片技術(shù)研究全反式維甲酸對(duì)急性早幼粒白血病細(xì)胞株NB4作用前后基因表達(dá)譜的變化，發(fā)現(xiàn)169個(gè)基因上調(diào)或下調(diào)，其中8個(gè)是未知的新基因。從上述研究中可以看出DNA芯片技術(shù)分析基因在不同時(shí)空表達(dá)及發(fā)現(xiàn)新基因方面是一個(gè)非常有效的技術(shù)。

4生物大分子相互作用研究

蛋白質(zhì)芯片的作用原理同酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)。蛋白質(zhì)芯片不僅可以檢測(cè)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用，而且還可以測(cè)定蛋白質(zhì)與DNA，RNA，配體和其他小分子化合物之間的相互作用，在腫瘤和其他疾病中可用于藥物靶向的研究與新藥的研制，同時(shí)也可用于自身免疫性疾病的診斷。德國(guó)學(xué)者Leuking等用人胎腦cDNA文庫hExl中的92個(gè)表達(dá)克隆產(chǎn)物及4例對(duì)照標(biāo)木制成的蛋白質(zhì)芯片與單克隆抗體RCS－His孵育，檢測(cè)RCS－His6標(biāo)記融合蛋白在每一克隆的表達(dá)。在92個(gè)hEXI表達(dá)克隆中有54個(gè)克隆的插入序列與GenBank登記的人類基因序列一致。Leuking等人仍用上述蛋白質(zhì)芯片分別與人類三磷酸甘油醛脫氫酶(APDH)、熱休克蛋白90a的羧基端片段(HSP90a)和a－微管蛋白相應(yīng)的單克隆抗體反應(yīng)，以觀察單克隆抗體的特異性。蛋白質(zhì)芯片可用于檢測(cè)已知抗體的特異性;另一方面根據(jù)抗體的交叉反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)相互作用的新途徑，特別適用于配體—受體及藥物作用機(jī)制的研究。

MacBealh等根據(jù)DNA微陣列原理，設(shè)計(jì)出了蛋白質(zhì)微陣列(Proteinmicroarray)。與微陣列上樣品共孵育的蛋白質(zhì)、酶作用的底物或小分子物質(zhì)分別標(biāo)有不同顏色的熒光基團(tuán)，反應(yīng)結(jié)束后采用通用的激光共聚焦掃描分析系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，這不但提高了檢測(cè)的信息量:而且整個(gè)操作過程簡(jiǎn)單易行。

腫瘤生物信息學(xué)研究方法

21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代，生物信息學(xué)為生命科學(xué)的發(fā)展提供了便利和強(qiáng)有力的技術(shù)支持，具有重要的基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值。在應(yīng)用研究方面，生物信息學(xué)在尋找人類疾病基因、預(yù)測(cè)基因和蛋白質(zhì)表達(dá)的結(jié)構(gòu)及功能和合理設(shè)計(jì)藥物等方面都起著至關(guān)重要的作用。過去幾十年，已經(jīng)收集了大量有關(guān)癌癥分子和遺傳特征的信息。這些知識(shí)主要是基于還原論途徑，同時(shí)癌癥也被認(rèn)為是“系統(tǒng)生物學(xué)疾病”。而復(fù)雜的生理過程不能通過簡(jiǎn)單地了解各個(gè)部分的功能來認(rèn)識(shí)。不能用現(xiàn)有的處理復(fù)雜問題的方法將所有知識(shí)進(jìn)行整合，還必須考慮生物網(wǎng)絡(luò):復(fù)雜問題的了解不考慮基因組之外的影響是不可能的。系統(tǒng)生物學(xué)將實(shí)驗(yàn)的多變量數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)方法相結(jié)合，模擬生物系統(tǒng)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，或從高通量數(shù)據(jù)來說明未知的東西。代謝組學(xué)可建立基因型和表型之間的連接，提供信息以對(duì)病理機(jī)制和代謝表型進(jìn)行全面了解，為新的靶向藥物提供篩選工具。人們?cè)絹碓角宄袕?fù)雜性狀都受控于多個(gè)基因，涉及分子相互作用網(wǎng)絡(luò)。IntNetDB正是基于類似的思想為研究基因相互作用而編制的數(shù)據(jù)挖掘工具。徐興興等通過IntNetDB找到基因PPP4R1的伙伴基因，應(yīng)用CFinder工具找其社團(tuán)基因，Chilibot在線工具分析社團(tuán)基因與腫瘤的關(guān)系，繼而推測(cè)PPP4R1與胃癌的聯(lián)系。

1986年，華盛頓大學(xué)的Swanson教授提出了基于文獻(xiàn)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)(Literature－basedDiscovery)的理論，指出非相關(guān)的生物文獻(xiàn)中可能隱含著大量的不為人知的科學(xué)知識(shí)(UndiscoveredPublicKnowl-edge，UPK)。目前，對(duì)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)的挖掘研究已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。通過文獻(xiàn)挖掘的方法以及生物信息學(xué)的分析可以發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏在文獻(xiàn)中潛在的知識(shí)。

李鐵求等(2009)通過FACTA工具從PubMed找出前列腺癌的相關(guān)基因進(jìn)行分類，利用GATHER、PANTHER、STRING和ToppGene等在線工具對(duì)雄激素非依賴型前列腺癌特異表達(dá)基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析。篩選雄激素非依賴型前列腺癌特異基因128個(gè)，這些特異表達(dá)基因在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡、腫瘤生成、細(xì)胞粘附、細(xì)胞增殖和分化等生物學(xué)過程起著重要作用。通過生物信息學(xué)對(duì)雄激素非依賴型前列腺癌特異表達(dá)基因的挖掘發(fā)現(xiàn)，MMP9、EGFR、MMP2、ADM、MIF、IGFBP3、IL2、MET、BAD、RHOA、SPP1、EP300、SMAD3、RAF1、PTK2、TGFB2等基因在雄激素依賴型轉(zhuǎn)變成非依賴型前列腺癌中可能起著重要作用。建立獨(dú)立的腫瘤相關(guān)的生物信息數(shù)據(jù)庫可以更好地為腫瘤的研究提供支持。如美國(guó)癌癥研究院(NCI)的小鼠腫瘤生物學(xué)數(shù)據(jù)庫(MTB，tumor．informatics．jax．org，強(qiáng)生研究院的小鼠數(shù)據(jù)庫和人類腫瘤聯(lián)盟的小鼠腫瘤模型數(shù)據(jù)庫，法國(guó)的國(guó)際癌癥研究院(IARC，www．iarc．fr/)的人類腫瘤和細(xì)胞p53基因突變數(shù)據(jù)庫，斯坦福大學(xué)的SMD(genome－www5．stanford．edu/)數(shù)據(jù)庫、耶魯大學(xué)的YMD數(shù)據(jù)庫和歐洲生物信息學(xué)研究院(EBI)的ArrayExpress數(shù)據(jù)庫等。利用EST數(shù)據(jù)庫對(duì)全基因組進(jìn)行腫瘤差異表達(dá)基因的生物信息學(xué)篩選，是一種經(jīng)濟(jì)快速有效的篩選方法。對(duì)腫瘤標(biāo)志物的鑒定具有重要意義，為腫瘤差異表達(dá)基因的篩選策略提供了新的思路。

利用gPET配對(duì)末端策略，EdisonT．L等將作圖精度提高到100bp，MCF7乳腺癌細(xì)胞系基因組結(jié)構(gòu)圖對(duì)癌基因組所有可能的遺傳重排提供了詳細(xì)綜合的注釋。為了進(jìn)一步分析，EdisonT．L等將MCF－7全長(zhǎng)680，000bp的cDNA克隆定位到同一細(xì)胞系的gPET重排圖譜上。重疊被認(rèn)為是導(dǎo)致融合轉(zhuǎn)錄的部分有效重排。該研究組已經(jīng)證實(shí)了近450個(gè)可產(chǎn)生可變轉(zhuǎn)錄的假想重排，約75個(gè)達(dá)到了多標(biāo)簽水平。

在基因組水平對(duì)于腫瘤相關(guān)基因進(jìn)行掃描和篩選，可以很快地找到腫瘤易感基因和發(fā)病基因，同時(shí)依據(jù)生物信息學(xué)手段，可以很快地設(shè)計(jì)出針對(duì)這些靶標(biāo)的治療藥物。因此，隨著生物信息學(xué)在腫瘤研究方面的應(yīng)用，人類將逐漸認(rèn)識(shí)腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制，為抗腫瘤藥物的設(shè)計(jì)和研究提供參考，使人類將會(huì)有更好的手段去預(yù)防和治療腫瘤。

展望

腫瘤表觀基因組學(xué)是近年來發(fā)展較快的領(lǐng)域，特別是對(duì)于腫瘤的治療，新的靶向藥物設(shè)計(jì)和研究有重要的作用，發(fā)生在染色體上的表觀遺傳修飾與腫瘤的發(fā)生有密切關(guān)系，因此，對(duì)DNA、組蛋白的甲基化和乙酰化修飾以及染色質(zhì)重塑復(fù)合體的作用機(jī)制的研究對(duì)揭示基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控、基因表達(dá)的抑制、DNA重組、復(fù)制和損傷修復(fù)以及腫瘤等一些疾病的發(fā)生發(fā)展有極為重要的意義，為制定腫瘤的治療策略和開發(fā)新的抗腫瘤藥物提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

蛋白質(zhì)在腫瘤的發(fā)生、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移等方面有很重要作用，而后基因組時(shí)代對(duì)蛋白質(zhì)生物功能的研究將對(duì)基因組中功能基因的認(rèn)識(shí)提供很有價(jià)值的信息，因此蛋白質(zhì)功能方面的研究必將成為生命科學(xué)研究的重點(diǎn)。生物芯片技術(shù)已被證明可以進(jìn)行基因診斷、基因表達(dá)研究、發(fā)現(xiàn)新基因、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)與其他生物大分子的相互作用等眾多領(lǐng)域的研究，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是生物芯片是眾多學(xué)科許多技術(shù)相互融合、相互滲透的結(jié)果，對(duì)生物芯片數(shù)據(jù)信息的處理還需要有功能完善的生物信息學(xué)軟件的輔助，在某些技術(shù)方面仍不甚完善，要成為實(shí)驗(yàn)室或臨床可以普遍采用的技術(shù)仍有一些關(guān)鍵問題待解決。