Nowe badanie rzuca światło na mutacje de novo (DNM) – zmiany genetyczne obecne u danej osoby, ale nieobecne u jej rodziców. Mutacje te mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia rozwoju choroby i procesów ewolucyjnych. Naukowcy pokonali ograniczenia poprzednich badań, wykorzystując zaawansowane technologie sekwencjonowania i bardziej kompletne odniesienie do ludzkiego genomu.
Badanie koncentrowało się na czteropokoleniowej rodzinie (CEPH 1463), szeroko badanej w genetyce. Zastosowano pięć technologii sekwencjonowania do genomów 28 członków rodziny. Celem było zidentyfikowanie wariantów pojedynczych nukleotydów (SNV), insercji i delecji (indel) oraz wariantów strukturalnych w DNA z próbek krwi.
Naukowcy uzyskali dostęp do 260 milionów par zasad genomu więcej niż w poprzednich badaniach. Szacowany współczynnik transmisji wynosi 98-206 DNM na pokolenie, co jest wartością wyższą niż wcześniejsze szacunki. „Około 16% DNM było postzygotycznych, a podczas gdy DNM linii zarodkowej w 81,4% pochodziły od ojca, DNM postzygotyczne nie wykazują uprzedzeń co do pochodzenia od rodzica”.
Badanie wykazało, że wskaźniki DNM różnią się w zależności od zawartości powtórzeń w regionie. „Ogólnie rzecz biorąc, linia zarodkowa rodziców wnosi 1,17 × 10 SNV na parę zasad na pokolenie, przy czym wskaźnik ten prawie trzykrotnie wzrasta w powtórzeniach centromerowych i prawie dwukrotnie w powtórzonych sekwencjach zwanych duplikacjami segmentowymi”. Wysokie wskaźniki mutacji zaobserwowano również w heterochromatynie i regionach powtórzeń tandemowych.
Naukowcy zidentyfikowali 32 miejsca z nawracającymi mutacjami w rodzinie. Zmontowali 288 kompletnych centromerów i zwalidowali 18 de novo wariantów strukturalnych ze 150 zdarzeń transmisji. Badanie dostarcza cennych danych na temat genomiki człowieka i międzypokoleniowego przekazywania zmienności genetycznych, nawet w złożonych regionach genomowych.