Netzwerkrückhalt des menschlichen Interaktoms gegenüber pan-krebsbedingten Mutationen zeigt konservierte Schwachstellen der Signalwege

Interaktome kodieren Interdependenzen zwischen molekularen Komponenten in der Zelle. Genmutationen werden als Knotenfehler angesehen, die den Fluss biologischer Informationen beeinträchtigen und möglicherweise zu Krankheiten führen. Mithilfe eines informationsbasierten Resilienzmaßes untersuchen wir, wie die allgemeine Topologie des menschlichen Interaktoms durch tumorbedingte (pan-krebs) Mutationen beeinflusst wird und mit der Funktionalität verknüpft ist, um gemeinsame Mechanismen offenzulegen. Wir fanden heraus, dass krebsspezifische Mutationen das Interaktom signifikant mehr stören als zufällige Fehler, was zu einer schnelleren Netzwerkfragmentierung führt. Der Einfluss des einzelnen Gens auf die Resilienz zeigt zwei gut getrennte Gruppen. Die meisten Mutationen entsprechen dem zufälligen Auftreten, aber eine kleine Untergruppe (664), die durch Standardmetriken nicht nachweisbar ist, spielt eine entscheidende Rolle beim Erhalt der Netzwerkstabilität und folglich der zellulären Funktionalität. Dies ermöglicht die Identifizierung und Bewertung wichtiger Gene. Die Anreicherungsanalyse zeigt die Beteiligung dieser Gene an apoptotischen und anderen relevanten biologischen Prozessen, die in der größeren Gruppe nicht angereichert sind und in Krebserkrankungen konserviert bleiben, was das Konzept von Krebs als einer aus der Dysregulation auf Systemebene entstehenden Krankheit unterstützt.