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食管腺癌（EAC）在發(fā)達(dá)國家的發(fā)病率非常高，目前關(guān)于EAC細(xì)胞體突變方面的研究非常有限，在其發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)理研究方面也缺乏確切的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。作者旨在研究體細(xì)胞突變對EAC的影響，從DNA的層次對EAC進(jìn)行解釋。

對149對EAC樣本(腫瘤-正常組織)進(jìn)行了外顯子組測序，其中的15對還進(jìn)行了全基因組測序。測序采用的是IlluminaHiSeq2000 101PE平臺。接著構(gòu)建了7種不同ELMO1基因突變型的細(xì)胞株模型對分析得到的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證及功能學(xué)研究。

結(jié)果與結(jié)論：

在全基因組重測序中，腫瘤細(xì)胞的平均測序深度為49×，對照組細(xì)胞為30×，測序結(jié)果表明：（1）食管癌的基因突變率很高，為9.9 mutations/Mb；（2）基因重排率也非常高，為172每樣本；（3）AA位點(diǎn)A>C替換率也很高，同時(shí)在EAC中還發(fā)現(xiàn)了高頻的AA>AC替換。EAC的突變頻率比大多數(shù)的腫瘤都要高，與肺癌和黑色素瘤相類似，這一結(jié)果表明此類組織很可能經(jīng)常暴露在嚴(yán)重的損傷源環(huán)境中，可能與胃容物或炎癥相關(guān)。

在外顯子測序中，腫瘤細(xì)胞的平均測序深度為83.3×，89%的外顯子區(qū)域測序深度大于8×，正常細(xì)胞的平均測序深度為85.9×，89%的外顯子區(qū)域測序深度大于14×。整體突變頻率中位數(shù)為3.51mutations/Mb。在這些EAC樣本中有26個(gè)基因突變率非常高，其中包括兩個(gè)抑癌基因TP53和CDKN2A。除此之外，作者發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)高突變的基因：ELMO1和DOCK2（突變率17%），它們能與RAC1形成二聚體并參與RAC1的信號通路。如果ELMO或DOCK2發(fā)生突變，將會導(dǎo)致RAC1無法被激活，并終增強(qiáng)細(xì)胞活力。7種不同ELMO1基因突變型的細(xì)胞株的功能學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其中ELMO1的突變型細(xì)胞的入侵性明顯高于對照組（wt/GFP）。從而證明了上述假設(shè)，ELMO1突變能夠幫助EAC腫瘤細(xì)胞入侵。同時(shí)，一些腫瘤抑制因子如ARIDIA、SMARCA4和ARID2突變率也非常高，通常他們的突變會導(dǎo)致其喪失功能。除此之外，作者還發(fā)現(xiàn)了一些高突變率基因，包括SPG20(7%)，TLR4(6%)，AKAP6(8%)，HECW1(8%)，AJAP1(6%)，NUAK1(3%)，這些基因的突變與EAC的發(fā)生也非常相關(guān)。該文章對EAC進(jìn)行了一個(gè)全面深刻的探索性研究，為后期的診斷及治療靶點(diǎn)的開發(fā)提供了很好的研究基礎(chǔ)。