DNA环绕连结多个核小体。DNA间又靠蛋白质连结。当细胞死亡时，酶（图中用剪刀表示）会在核小体之间、蛋白质之间及核小体与蛋白质间的连接处剪切DNA。产生的DNA片段可以揭示核小体和蛋白质的分布。来源：Shendure实验室/华盛顿大学
当细胞死亡时，它们并没有消失得无影无踪，而是以DNA片段的形式游离于细胞外。人体血液中就有这些细小的DNA片段。
近几年来，对于游离DNA的研究产生了一种叫做“液体活检”的测试，这种测试可以仅仅依靠抽血来诊断或监测某些癌症、确定胎儿是否异常或评估移植器官是否健康。虽然理论如此，但是目前这种测试检测条件的范围是有限的。
在一项新的研究中，西雅图华盛顿大学的医学研究人员表明，有可能克服这些方法的限制来确定这些游离DNA的来源细胞。
这种方法可能扩大液体活检的范围。这种新方法可对某一个体的游离DNA的断裂方式进行分析，并与在各种医学或生理学条件下可能出现的断裂方式作比较。
这项研究由研究生Matthew W. Snyder和博士后研究员MartinKircher组织开展。在华盛顿大学基因科学教授、霍华德·休斯医学研究所研究员Jay Shendure博士的实验室进行。
他们的这项成果发表在本周的《细胞》杂志上。他们的论文标题为，“包含一个活跃核糖体的游离DNA可追踪其来源组织”。
我们的研究表明，通过检测这些碎片样本而不是DNA中的特异性突变的部分就可能确定游离DNA的来源组织。”Shendure说。这项测试可以找出每一个DNA片段的来源，并可能找出哪些DNA片段更容易被切断。
为 了适应细胞核，DNA必须经过极为紧密的盘区折叠和不可避免的损伤。这个过程的关键在于一种叫做核小体的结构，这种结构是由DNA像线缠绕在线轴上一样缠 绕在组蛋白上形成的。，DNA一个接一个的缠绕形成核小体，使核小体就像串在线上的珠子一样分布于整条染色体上。机体内每一种类型的细胞对DNA的折叠都 略有不同，这些差异可以体现在产生的游离DNA上。
华盛顿大学的研究人员推测，他们可以运用这些“指纹”来反向推测游离DNA的来源地。首先，他们要知道缠绕在核小体上的DNA是哪一部分。
在细胞死亡过程中，酶与核小体之间那些容易切开的、未保护的DNA部分作用，将DNA切成片段。研究指出，在人类基因组中，核小体所在的1300万个基因位点是最容易定位的。
通过对癌症患者的血液样本的分析，研究人员发现不同的癌症会产生不同“指纹”特征的核小体的游离DNA片段。对于一些癌症来说，研究人员可以运用这一特征判断肿瘤的产生部位。
“这一特点尤其与5%原始来源是未知的转移性癌症相关，”Shendure说，添加这项测试“可以有助于诊断癌症种类并指导治疗。”
大多数液体活检方法都是在机体的不同细胞中寻找不匹配的特异性DNA，例如肿瘤细胞而非健康细胞中的DNA突变。研究人员认为，新检测方法的优点是，即使细胞基因是相同的也可以进行检测。
这种方法可更广泛地用于诊断细胞死亡，但还不能使用液体检材进行诊断，例如心脏病、中风和自身免疫性疾病等严重的破坏细胞的疾病。
翻译：曹元青 校对：丁可含
来源：http://phys.org/news/2016-01-blood-scope-liquid-biopsies.html
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