Focus: Single-molecule analysis of genome rearrangements in cancer

Rearrangements of the genome can be detected by microarray methods and massively parallel sequencing, which identify copy-number alterations and breakpoint junctions, but these techniques are poorly suited to reconstructing the long-range organization of rearranged chromosomes, for example, to distinguish between translocations and insertions.

The single-DNA-molecule technique HAPPY mapping is a method for mapping normal genomes that should be able to analyse genome rearrangements, i.e. deviations from a known genome map, to assemble rearrangements into a long-range map.

Researchers have applied HAPPY mapping to cancer cell lines to show that it could identify rearrangement of genomic segments, even in the presence of normal copies of the genome. They could distinguish a simple interstitial deletion from a copy-number loss at an inversion junction, and detect a known translocation. They could determine whether junctions detected by sequencing were on the same chromosome, by measuring their linkage to each other, and hence map the rearrangement. Finally, these researchers mapped an uncharacterized reciprocal translocation in the T-47D breast cancer cell line to about 2 kb and hence cloned the translocation junctions. They conclude that HAPPY mapping is a versatile tool for determining the structure of rearrangements in the human genome.

Source: Single-molecule analysis of genome rearrangements in cancer. Pole Jessica CM, McCaughan Frank, Newman Scott, Howarth Karen D, Dear Paul H, Edwards Paul AW (pawe1@cam.ac.uk ). Nucleic Acids Res. 2011 Apr 27

Free article available  at: http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2011/04/27/nar.gkr227.full.pdf+html

Les réarrangements du génome peuvent être détectés par des méthodes par microdamiers et par des séquençages massifs parallèles, qui permettent d'identifier des altérations du nombre de copies et les jonctions de point d'arrêt. Cependant, ces techniques sont mal adaptées à la reconstitution de l'organisation à longue distance des chromosomes réarrangés, par exemple, pour ce qui est de distinguer entre translocations et insertions.

La technique de cartographie de molécules d’ADN simple-brin « HAPPY » est une méthode de cartographie des génomes normaux qui devrait être en mesure d'analyser des réarrangements génomiques, à savoir les écarts par rapport à une carte du génome connu. Des chercheurs ont appliqué la cartographie HAPPY à des lignées cellulaires de cancer, afin de montrer que cette technique pouvait identifier un réarrangement des segments génomiques, même en présence de copies normales du génome. Ils concluent que la cartographie HAPPY est un outil polyvalent pour déterminer la structure de réarrangements dans le génome humain.

Article (en anglais) disponible gratuitement ici: http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2011/04/27/nar.gkr227.full.pdf+html