[Paper review] Synthetic lethality 관련 정리

 

 

 

Synthetic lethality?

 

O'Neil, Nigel J., Melanie L. Bailey, and Philip Hieter. "Synthetic lethality and cancer." Nature Reviews Genetics 18.10 (2017): 613-623.

 

 

Paper
O'Neil, Nigel J., Melanie L. Bailey, and Philip Hieter. "Synthetic lethality and cancer." 
Nature Reviews Genetics
 18.10 (2017): 613-623.

 

 

 

"A synthetic lethal interaction occurs between two genes when the perturbation of either gene alone is viable but the perturbation of both genes simultaneously results in the loss of viability."

 

해당 논문에서는 synthetic lethality는 두 유전자 중 하나만 기능을 잃으면 세포가 생존 가능하지만, 둘다 동시에 억제되면 세포가 죽는 현상이라고 설명합니다. 우선, 그림을 더 자세하게 살펴보겠습니다. 

 

O'Neil, Nigel J., Melanie L. Bailey, and Philip Hieter. "Synthetic lethality and cancer." Nature Reviews Genetics 18.10 (2017): 613-623.

Normal cell에 gene A와 B가 있습니다. a에서 왼쪽부터 순서대로 gene B에 mutation, gene A에 mutation, 마지막으로 gene A가 overexpression 된 경우가 있습니다. 이렇게 하나의 유전자만 기능을 잃으면 viable합니다. 

 

 

 

O'Neil, Nigel J., Melanie L. Bailey, and Philip Hieter. "Synthetic lethality and cancer." Nature Reviews Genetics 18.10 (2017): 613-623.

하지만, b처럼 double mutant의 상황, c나 d와같이 gene A가 mutation이 일어나거나 overexpression된 상황에서 gene b를 inhibitor로 억제하게 되면 synthetic lethality가 일어나게 됩니다.

 

 

Synthetic lethality가 어떻게 cancer와 관련이 될까요? 앞서 synthetic lethality는 두 유전자 중 하나만 기능을 잃으면 세포가 생존 가능하지만, 둘다 동시에 억제되면 세포가 죽는 현상이라고 하였습니다. Cancer cell이 만약 특정 유전자에 mutation이 있으면 이 mutation된 gene과 synthetic lethality 관계에 있는 다른 gene을 inhibition하게 되면 cancer cell만 target하여 제거할 수 있습니다. Single mutant일 때는 viable하기 때문에 normal cell에게는 큰 피해가 없을 것이다 라고 생각할 수 있겠죠! (물론 사람의 몸은 그렇게 단순하지 않기 때문에...조금 극단적인 예시이지만 synthetic lethality와 cancer target 치료 개념을 이해하는 데는 충분할 것 같습니다.)

 

 

 

 

[추가] interaction의 처음 발견, Drosophila melanogaster 논문은 아래 논문들입니다. 

Paper
Bridges, Calvin B. "The origin of variations in sexual and sex-limited characters." The American Naturalist
56.642 (1922): 51-63.
Dobzhansky, Th. "Genetics of natural populations. XIII. Recombination and variability in populations of Drosophila pseudoobscura." Genetics 31.3 (1946): 269.

 

 

 

 

 

 

 

Reference

• O'Neil, Nigel J., Melanie L. Bailey, and Philip Hieter. "Synthetic lethality and cancer." Nature Reviews Genetics 18.10 (2017): 613-623.
• Feng, Yimiao, et al. "Benchmarking machine learning methods for synthetic lethality prediction in cancer." Nature Communications 15.1 (2024): 9058.
• Bridges, Calvin B. "The origin of variations in sexual and sex-limited characters." The American Naturalist 56.642 (1922): 51-63.
• Dobzhansky, Th. "Genetics of natural populations. XIII. Recombination and variability in populations of Drosophila pseudoobscura." Genetics 31.3 (1946): 269.

 

 

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