(資料圖片)
科技日報北京11月25日電 （記者張夢然）科學家發現人類基因組中存在一類特別容易發生突變的新區域，這些區域位于基因的起始點，也就是轉錄起始位點。這些DNA片段的改變可以遺傳給后代，對人們理解遺傳學和疾病的發生具有重要意義。該成果由西班牙巴塞羅那基因組調控中心主導，發表在最新一期《自然·通訊》上。
此次發現，基因起始點之后的前100個堿基對比偶然發生突變的概率高出35%。這些序列是細胞機制開始將DNA復制成RNA的起點，因此是基因組中功能最重要的區域之一，與蛋白質編碼序列同等重要。這些序列極易發生突變，是整個人類基因組中功能最重要的區域之一。
研究顯示，許多額外的突變發生在受孕后的最初幾輪細胞分裂中，這些突變被稱為鑲嵌突變，即只出現在某些細胞中，而非所有細胞。這也是這些突變熱點長期以來未被發現的部分原因。父母可能攜帶這些鑲嵌突變而無癥狀，因為突變僅存在于某些細胞或組織中，但這些突變仍可能通過卵子或精子傳遞給后代。如果孩子所有細胞都攜帶該突變，就可能導致疾病。
團隊通過對英國生物庫中15萬個人類基因組和7.5萬個基因組的轉錄起始位點進行分析，并與11個獨立家族研究中的鑲嵌突變數據進行比較，發現了這一現象。而許多基因的起始位點發生了異常多的突變，尤其是與癌癥、腦功能和肢體發育缺陷相關的基因起始點受影響最為嚴重。
當觀察更古老、更常見的變異時，這種額外的突變現象減少，表明自然選擇正在過濾掉這些有害突變。換句話說，那些基因起始位點帶有突變的家族，尤其是與癌癥和腦功能相關的基因，更不容易將這些突變遺傳下去，經過幾代人這些突變逐漸消失。
目前，遺傳學家使用突變模型來判斷在基因組特定區域如果沒有特殊情況時，預計會出現多少突變。臨床上，該基線用于確定哪些變異應被關注，哪些應被優先考慮。然而，如果模型不知道自然突變熱點，就可能得出錯誤結論。例如，模型可能預期某個區域有10個突變，但實際上觀察到50個，而正確的基線可能是80個，這一盲點正是此次突破的重點。
標簽：
