Een nieuwe studie werpt licht op de novo mutaties (DNM's) – genetische veranderingen die aanwezig zijn in een individu, maar afwezig in hun ouders. Deze mutaties zijn cruciaal voor het begrijpen van ziekteontwikkeling en evolutionaire processen. Onderzoekers hebben beperkingen van eerdere studies overwonnen door gebruik te maken van geavanceerde sequencingtechnologieën en een completere referentie van het menselijk genoom.
De studie richtte zich op een viergeneratie familie (CEPH 1463), die uitgebreid is bestudeerd in de genetica. Vijf sequencingtechnologieën werden toegepast op de genomen van 28 familieleden. Het doel was om single-nucleotide varianten (SNV's), inserties en deleties (indels) en structurele varianten in DNA uit bloedmonsters te identificeren.
Onderzoekers hadden toegang tot 260 miljoen meer basenparen van het genoom in vergelijking met eerdere studies. De geschatte overdrachtssnelheid is 98-206 DNM's per generatie, hoger dan eerdere schattingen. "Ongeveer 16% van de DNM's waren postzygotisch en, terwijl kiembaan-DNM's in 81,4% van de gevallen van vaderlijke oorsprong waren, vertonen postzygotische DNM's geen ouder-van-oorsprong bias."
De studie onthulde dat DNM-snelheden variëren afhankelijk van de herhalingsinhoud van de regio. "Over het algemeen draagt de ouderlijke kiembaan 1,17 × 10 SNV's per basepaar per generatie bij, waarbij deze snelheid bijna verdrievoudigt in centromeerherhalingen en bijna verdubbelt in herhaalde sequenties die segmentale duplicaties worden genoemd." Hoge mutatiesnelheden werden ook waargenomen in heterochromatine en tandem herhalingsgebieden.
Onderzoekers identificeerden 32 locaties met terugkerende mutaties in de familie. Ze assembleerden 288 complete centromeren en valideerden 18 de novo structurele varianten van 150 overdrachtsevenementen. Het onderzoek levert waardevolle gegevens op over menselijke genomica en intergenerationele overdracht van genetische variaties, zelfs in complexe genomische regio's.