lundi 9 mai 2011

Focus: Detection of recurrent rearrangement breakpoints from copy number data


Copy number variants (CNVs), including deletions, amplifications, and other rearrangements, are common in human and cancer genomes. Copy number data from array comparative genome hybridization (aCGH) and next-generation DNA sequencing is widely used to measure copy number variants. Comparison of copy number data from multiple individuals reveals recurrent variants. Typically, the interior of a recurrent CNV is examined for genes or other loci associated with a phenotype. However, in some cases, such as gene truncations and fusion genes, the target of variant lies at the boundary of the variant.
Researchers introduce Neighborhood Breakpoint Conservation (NBC), an algorithm for identifying rearrangement breakpoints that are highly conserved at the same locus in multiple individuals. NBC detects recurrent breakpoints at varying levels of resolution, including breakpoints whose location is exactly conserved and breakpoints whose location varies within a gene. NBC also identifies pairs of recurrent breakpoints such as those that result from fusion genes. These researchers  apply NBC to aCGH data from 36 primary prostate tumors and identify 12 novel rearrangements, one of which is the well-known TMPRSS2-ERG fusion gene. They also apply NBC to 227 glioblastoma tumors and predict 93 novel rearrangements which we further classify as gene truncations, germline structural variants, and fusion genes. A number of these variants involve the protein phosphatase PTPN12 suggesting that deregulation of PTPN12, via a variety of rearrangements, is common in glioblastoma.
This suggests that NBC is useful for detection of recurrent breakpoints resulting from copy number variants or other structural variants, and in particular identifies recurrent breakpoints that result in gene truncations or fusion genes.


Source: Detection of recurrent rearrangement breakpoints from copy number data. Anna Ritz, Pamela L. Paris, Michael M. Ittmann, Colin Collins, Benjamin J. Raphael (braphael@brown.edu). BMC Bioinformatics. 2011 Apr 21;12(1):114.


La variabilité dans le nombre de copies (VNC) de gènes (délétions, amplifications et autres réarrangements) est commune dans les génomes cancéreux. Le nombre de copies des variants peut être obtenu par des techniques de séquençage ou d'hybridation génomique comparative sur biopuce (en anglais « array CGH » ou « aCGH »). La comparaison de ces données entre plusieurs individus permet de mettre en évidence les variants récurrents.  Généralement, le contenu d’un variant récurrent est analysé dans le but de mettre en évidence des gènes ou des loci associés à un certain type de phénotype. Toutefois, l’analyse des « points d’arrêt de réarrangement»  des variants, où peuvent se trouver d’intéressants gènes tronqués ou gènes de fusion, peut être difficile. 
Ritz et collègues introduisent le « Neighborhood Breakpoint Conservation » (NBC), un algorithme d'identification des « points d'arrêt de réarrangement» qui sont hautement conservées au même locus chez plusieurs individus. L’algorithme  détecte les points d'arrêt récurrents à divers niveaux de résolution
Les chercheurs appliquent l’algorithme NBC à des données d’ « aCGH » provenant de 36 tumeurs de la prostate primaire et identifient 12 réarrangements, dont l'un est le gène de fusion bien connu TMPRSS2-ERG. Ils appliquent également NBC à 227 tumeurs de glioblastome, ce qui leur permet de prédire 93 nouveaux réarrangements, dont un certain nombre de ces impliquent la protéine phosphatase PTPN12 ce qui suggère que la dérégulation de PTPN12, via une série de réarrangements, est commune dans le glioblastome.
En résumé, l’algorithme NBC semble utile pour la détection des points d'arrêt récurrents et pour l’identification des points d'arrêt récurrents qui entraînent des troncations de gènes ou des gènes de fusion.
Le logiciel « NBC » est disponible à http://cs.brown.edu/people/braphael/software.html


Article (en anglais) librement accessible à: http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1471-2105-12-114.pdf

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