Single-strand mismatch and damage patterns revealed by single-molecule DNA sequencing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mutations accumulate in the genome of every cell of the body throughout life, causing cancer and other genetic diseases 1-4 . Almost all of these mosaic mutations begin as nucleotide mismatches or damage in only one of the two strands of the DNA prior to becoming double-strand mutations if unrepaired or misrepaired 5 . However, current DNA sequencing technologies cannot resolve these initial single-strand events. Here, we developed a single-molecule, long-read sequencing method that achieves single-molecule fidelity for single-base substitutions when present in either one or both strands of the DNA. It also detects single-strand cytosine deamination events, a common type of DNA damage. We profiled 110 samples from diverse tissues, including from individuals with cancer-predisposition syndromes, and define the first single-strand mismatch and damage signatures. We find correspondences between these single-strand signatures and known double-strand mutational signatures, which resolves the identity of the initiating lesions. Tumors deficient in both mismatch repair and replicative polymerase proofreading show distinct single-strand mismatch patterns compared to samples deficient in only polymerase proofreading. In the mitochondrial genome, our findings support a mutagenic mechanism occurring primarily during replication. Since the double-strand DNA mutations interrogated by prior studies are only the endpoint of the mutation process, our approach to detect the initiating single-strand events at single-molecule resolution will enable new studies of how mutations arise in a variety of contexts, especially in cancer and aging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».