一項新的研究揭示了從頭突變 (DNM)——存在於個體中但父母沒有的遺傳變化。這些突變對於理解疾病發展和進化過程至關重要。研究人員通過利用先進的測序技術和更完整的人類基因組參考，克服了先前研究的局限性。
該研究重點關注了一個四代家庭 (CEPH 1463)，該家庭在遺傳學方面得到了廣泛研究。五種測序技術應用於 28 個家庭成員的基因組。目的是識別來自血液樣本的 DNA 中的單核苷酸變異 (SNV)、插入和缺失 (indel) 以及結構變異。
與之前的研究相比，研究人員訪問了基因組中多 2.6 億個鹼基對。估計的傳遞率為每代 98-206 個 DNM，高於之前的估計。“大約 16% 的 DNM 是合子後的，而種系 DNM 中 81.4% 來自父本，合子後 DNM 沒有親本來源偏倚。”
該研究表明，DNM 速率因區域的重複內容而異。“總體而言，親本種系每代每鹼基對貢獻 1.17 × 10 個 SNV，這種速率在著絲粒重複序列中幾乎增加兩倍，在稱為片段重複的重複序列中幾乎增加一倍。”在異染色質和串聯重複區域也觀察到高突變率。
研究人員在該家族中發現了 32 個具有復發突變的位點。他們組裝了 288 個完整的著絲粒，並驗證了來自 150 個傳遞事件的 18 個從頭結構變異。該研究提供了關於人類基因組學和遺傳變異的代際傳遞的寶貴數據，即使在複雜的基因組區域也是如此。