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分析尿液中游离细胞DNA中经常被保护的基因组区域( Analysis of recurrently protected genomic regions in cell-free DNA found in urine )
H Markus J Zhao T Contente-Cuomo MD Stephens M Murtaza
尿中无细胞DNA（cfDNA）是一种有前途的无创诊断分析物。然而，尿cfDNA高度片段化。这些片段的特征是否反映了潜在的基因组结构尚不清楚。在这里，我们用全基因组测序来表征尿液cfDNA的断裂模式。尿cfDNA片段的大小分布在40～120个碱基对(bp)之间出现多个强峰，峰型大小为81和10个碱基对，具有明显的周期性，提示对完全降解有短暂的保护作用。这些特性对分析前的扰动（如家庭收集和处理延迟）具有鲁棒性。尿cfDNA片段的全基因组测序结果显示，重复保护区(RPRs)在个体间保守，与血浆cfDNA的核小体定位图部分重叠。cfDNA片段的末端聚集在RPRs的上下游，片段末端的核苷酸频率表明尿液cfDNA已被酶消化。与血浆相比，尿液cfDNA的断裂模式与尿路上皮细胞的基因表达和染色质可及性有更大的相关性。我们确定肿瘤来源的尿cfDNA表现出更高频率的在RPRS内结束的异常片段。通过比较异常片段的比例和片段末端的核苷酸频率，我们确定了肿瘤患者尿样的面积曲线下为0.89。我们的结果揭示了尿液cfDNA片段的非随机基因组定位，并提示分析重复保护的基因组位点的片段模式可能作为癌症诊断的工具。
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