Каждый человек уникален, и во многом это результат случайных генетических мутаций, которые возникают еще до рождения. Такие мутации называются de novo — они появляются в яйцеклетке или сперматозоиде и передаются потомству несмотря на то, что отсутствуют у самих родителей. Большинство этих изменений безвредны, но некоторые могут стать причиной редких и тяжелых заболеваний. Поэтому крайне важно понять, от чего зависит частота и характер таких мутаций.
Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, дало важные ответы. Ученые из Института Уэллкома Сэнгера, Кембриджского университета и их коллеги проанализировали полные геномы 10 тысяч детско-родительских трио — двух родителей и их ребенка — в рамках британского проекта «100 000 геномов». Это крупнейшее на сегодня исследование de novo мутаций у человека.
Выяснилось, что ключевым фактором, влияющим на количество новых мутаций, является возраст родителей, особенно отцов. Каждый дополнительный год жизни отца на момент зачатия увеличивает число мутаций примерно на 1,5, а у матери — на 0,4. Кроме того, у людей с разным происхождением зафиксированы незначительные различия в среднем количестве новых мутаций. У потомков европейцев, американцев и южных азиатов их около 64 на поколение, тогда как у потомков африканцев — около 67.
Ученые предполагают, что эта разница может быть связана с влиянием окружающей среды или генетическими особенностями, присущими разным популяциям. При этом у людей европейского происхождения исследователи не обнаружили связи между общими генетическими вариациями и числом мутаций, хотя не исключают, что такие различия между группами все же могут оказывать влияние.
Также было установлено, что у детей родителей с историей курения наблюдается небольшое, но статистически значимое увеличение числа мутаций — примерно на 2%. Это эквивалентно одной дополнительной мутации за всю репродуктивную жизнь курящего родителя, то есть примерно тому же, что дает еще один год возраста отца. При этом исследователи считают, что пока рано утверждать, что именно курение вызывает эти изменения — возможно, оно просто сопутствует другим мутагенным факторам.
Хотя влияние происхождения и образа жизни уступает по масштабу возрастному фактору, исследование показывает, что на генетические изменения, передающиеся детям, влияет не только случай, но и образ жизни и наследие родителей. Эти данные помогут улучшить модели мутационных процессов в популяциях и повысят точность диагностики редких наследственных заболеваний.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как ученые впервые успешно переписали ДНК младенца с тяжелым редким заболеванием.