Tėvų protėviai ir gyvenimo būdo pasirinkimas gali paveikti naujų genetinių pokyčių, atsirandančių jų vaikams, greitį ir tipą, nustatyta naujų tyrimų.
Paskelbta Gamtos ryšiai„Wellcome Sanger“ instituto, Kembridžo universiteto ir jų bendradarbių tyrėjai išanalizavo viso genomo sekos duomenis iš 10 000 tėvų-vaikų „trio“. Jie ištyrė protėvių įtaką, įprastus genetinius variantus ir aplinkos veiksnius, susijusius su greičiu ir tipais de novo Mutacijos (DNM) – Egenetiniai pokyčiai, atsirandantys kiaušiniu ar sperma ir perduodami palikuonims.
Tyrimas parodo veiksnius, turinčius įtakos naujų genetinių pokyčių greičiui ir modeliams. Rezultatai taip pat bus informuoti apie būsimus gyventojų ir medicininės genetikos tyrimus, kuriuose mutacijos greičio modeliai yra svarbūs parametrai.
Gemalų ląstelės – kiaušiniai ir sperma – genetinės informacijos, perduodamos vaikams, yra vientisumas. Nors dauguma naujų DNR pokyčių paprastai būna nekenksmingi arba švelniai žalingi, maža dalis gali sukelti sunkias genetines sąlygas. Dėl to lytinių ląstelių mutacijos dažnis yra ypač žemas, kad būtų sumažinta kenksmingų pokyčių perdavimo rizika.
Nors mokslininkai žino, kad didėjantis tėvų amžius, ypač tėvo amžius, yra susijęs su didesniais genetiniais lytinių ląstelių pokyčiais, šis faktorius paaiškina tik tam tikrą mutacijos greičio pokyčius. Be chemoterapijos ir retų genų, dalyvaujančių DNR taisyme, poveikio, mažai žinoma apie kitus veiksnius, darančius įtaką DNM greičiui.
Naujame tyrime tyrėjai siekė ištirti protėvių įtaką, įprastus genetinius variantus ir rūkyti DNM, atsirandančių vaikams, rodikliams ir modeliams. Jie atliko didžiausią iki šiol DNM tyrimą, analizuodami apie 10 000 visų tėvų-vaikų trioso genomų-du tėvus ir jų vaiką-nuo 100 000 genomų projekto.
Palygindami kiekvieno vaiko DNR su savo tėvų DNR, mokslininkai galėjo nustatyti naujus genetinius variantus, atsirandančius kiaušinyje ar spermoje, ir buvo perduoti vaikui, bet kurių nebuvo tėvų genomuose. Šis požiūris leido komandai sukurti beveik 690 000 DNM katalogą.
Tyrimas atskleidė, kad skirtingos protėvių grupės turi nedidelius naujų genetinių mutacijų, perduotų vaikams, skaičiui, pavyzdžiui, Europos, Amerikos ir Pietų Azijos grupėse buvo vidutiniškai apie 64 naujos DNM per kartą, palyginti su maždaug 67 Afrikos grupėmis. Tačiau tėvų amžius, ypač tėvo amžius, daro daug didesnį poveikį. Kiekvienais tėvo amžiaus metais pridedama apie 1,5 mutacijų, tuo tarpu kiekvienais motinos amžiaus metais padidėja apie 0,4. Taigi skirtumas tarp tėvų su afrikiečiais, palyginti su kitomis genetinėmis protėviais, yra beveik toks pat, kaip turėti dvejų metų vyresnį tėvą.
Tyrėjai teigia, kad skirtumai gali kilti dėl aplinkos įtakos ir (arba) genetinių veiksnių, kurie skiriasi tarp populiacijų. Įdomu tai, kad jie nerado jokių įrodymų, kad bendri genetinių variacijų pokyčiai daro įtaką DNM dažniui Europos protėvių žmonėms, nors tai neatmeta, kad vidutiniai genetiniai skirtumai tarp protėvių grupių prisideda prie DNM greičio skirtumų.
Tyrimas taip pat atskleidė ryšį tarp tėvų rūkymo ir didesnių DNM rodiklių vaikams. Mokslininkai nustatė, kad tėvų, dokumentavusių rūkymo istorijoje savo sveikatos įrašuose, vaikai parodė nedidelį, bet statistiškai reikšmingą DNM skaičiaus padidėjimą, palyginti su nerūkančiųjų vaikais. Analizė rodo, kad mutacijų skaičius vidutiniškai padidėja maždaug 2%. Poveikis yra labai mažas – lygus mažiau nei vienas papildomas DNM vienam rūkančiam tėvui per jų reprodukcinį gyvenimo trukmę, panašiai kaip tėvo pastojimo metu tėvo vyresnis.
Tyrėjai pažymi, kad dar per anksti pasakyti, ar tiesiogiai tėvų rūkymas priežastys Šios naujos mutacijos, nes jos gali būti susijusios tik su kitais mutagenais. Tačiau šis tyrimas yra reikšmingas žingsnis į priekį žiūrint į tai, kaip tėvų genetinė protėviai ir gyvenimo būdas koreliuoja su naujų genetinių pokyčių greičiu.
Šios išvados gali turėti įtakos būsimiems genetiniams populiacijos istorijos ir dinamikos tyrimams, taip pat tyrimams, kuriuose siekiama nustatyti genus, susijusius su retais sutrikimais, naudojant DNM. Šie tyrimai šiuo metu daro prielaidą, kad visos protėvių grupių DNR pokyčių greitis ir modelis. Gali būti, kad dabartinių modelių pakeitimai, atsižvelgiant į šias naujas išvadas, gali padaryti juos galingesnius arba padėti patobulinti išvadas.
Kembridžo universiteto generalinis autorius dr. Aylwyn Scally teigė: „100 000 genomų projekto skalė suteikė puikią galimybę pažvelgti į poveikį ir ekspozicijas, paaiškinančias DNR pokyčių rodiklius ir modelius. Taikymas yra tas de novo Mutacija dažniausiai lemia tėvų amžius, tačiau protėviai ir aplinkos veiksniai, tokie kaip rūkymas, gali padaryti nedidelį įspaudą “.
Dr. Raheleh Rahbari, „Wellcome Sanger“ instituto bendraamžinė autorius ir grupės vadovas, sakė: „Nors„ Evolution “padarė viską, kad būtų sukurta mechanizmų, skirtų apsaugoti DNR, kurią perduodame savo palikuonims, mūsų tyrimas parodė, kad jis nėra visiškai apsaugotas nuo tam tikrų ekspozicijų. Ateities tyrimai dėl didesnių duomenų rinkinių ir su Richer duomenimis apie aplinkos ekspozicijas gali parodyti papildomus svarbius veiksnius, kurie daro įtaką didesnių duomenų rinkinių tyrimams ir su Richer duomenų apie aplinkos ekspozicijas. de novo Mutacijos greitis “.
Dr Hilary Martin, „Wellcome Sanger“ instituto bendraaminioji autorius ir grupės vadovas, sakė: „Nauji genetiniai pokyčiai, atsirandantys kiaušinių ar spermos ląstelėse, sukelia genetinę įvairovę populiacijoje, todėl kiekvienas iš mūsų yra unikalus, tačiau jie taip pat gali sukelti retų genetinių sutrikimų. Mūsų tyrime mes galime pastebėti pirmą kartą, kai yra DNNI ir netgi, kad jų šeimos veikla yra tokia, kad jie yra tokie, kokie yra DNNI ir netgi, kai yra DNNR pokyčiai, ir tai, kad jie gali būti susiję su pirmaisiais DNNR pokyčiais. Kyla jų genomo.