Новое исследование проливает свет на мутации de novo (MDN) – генетические изменения, присутствующие у индивида, но отсутствующие у его родителей. Эти мутации имеют решающее значение для понимания развития заболеваний и эволюционных процессов. Исследователи преодолели ограничения предыдущих исследований, используя передовые технологии секвенирования и более полную справочную информацию о геноме человека.
Исследование было сосредоточено на семье из четырех поколений (CEPH 1463), широко изученной в генетике. Пять технологий секвенирования были применены к геномам 28 членов семьи. Целью было выявление однонуклеотидных вариантов (SNV), вставок и делеций (indels) и структурных вариантов в ДНК из образцов крови.
Исследователи получили доступ к 260 миллионам дополнительных пар оснований генома по сравнению с предыдущими исследованиями. Расчетная скорость передачи составляет 98–206 MDN на поколение, что выше, чем предыдущие оценки. «Около 16% MDN были постзиготными, и, хотя MDN зародышевой линии имели отцовское происхождение в 81,4%, постзиготные MDN не показывают предвзятости по происхождению от родителей».
Исследование показало, что скорость MDN варьируется в зависимости от повторяющегося содержания региона. «В целом, родительская зародышевая линия вносит 1,17 × 10 SNV на пару оснований на поколение, причем эта скорость почти утраивается в повторах центромеры и почти удваивается в повторяющихся последовательностях, называемых сегментными дупликациями». Высокие скорости мутаций также наблюдались в гетерохроматине и областях тандемных повторов.
Исследователи выявили 32 сайта с рекуррентными мутациями в семье. Они собрали 288 полных центромер и подтвердили 18 структурных вариантов de novo из 150 событий передачи. Исследование предоставляет ценные данные о геномике человека и межпоколенческой передаче генетических вариаций, даже в сложных геномных регионах.