Масштабне генетичне дослідження ісландської популяції, що охоплює півтори тисячі сімей, підтвердило, що джерелом нових мутацій, що з'являються у дітей, здебільшого є старі батьки, а не матері. Однак цього разу вчені ідентифікували певний тип нуклеотидних замін, переважно успадкованих від матерів і зосереджених в конкретній області геному. Дослідження було проведено співробітниками ісландської компанії deCODE genetics і опубліковано в.
Біотехнологічна компанія deCODE займається пошуком асоціацій між генетичними варіаціями та ймовірністю розвитку захворювань, для чого збирає медичні та генетичні дані жителів Ісландії. Завдяки цій ініціативі Ісландія здобула популярність як «країна масштабного генетичного експерименту». На сьогоднішній день вчені - співробітники цієї компанії - повністю прочитали послідовності геномів майже 15 тисяч осіб і володіють інформацією про генотипи 150 тисяч жителів, що становить половину населення країни.
У новій роботі дослідники проаналізували геноми 1548 трійок «батько-мати-дитина» і простежили походження мутацій, які з'явилися в ДНК у дітей, тобто яких не було в соматичних клітинах їхніх батьків. Всього автори ідентифікували 108778 нових мутацій і оцінили середній рівень мутагенезу як 70 мутацій в покоління (зазвичай в середньому для людської популяції цей рівень оцінюють в 30 мутацій).
Вчені визначили походження 42961 нових мутацій за допомогою аналізу гаплотипів, тобто порівняння великої кількості зчеплених з даною мутацією генетичних варіантів у дітей і батьків. Виявилося, що 80 відсотків нових мутацій «приходять» від батька, тобто з'являються в процесі розвитку сперматозоїду, і кількість нових мутацій в ДНК дитини збільшується з віком батька, в якому дитина була зачата. Ця кореляція вже відома генетикам і пояснюється тим, що попередники сперматозоїдів, на відміну від попередників ооцитів, часто діляться, а значить, накопичують більше мутацій. Ісландські дослідники в черговий раз підтвердили цей висновок на великій вибірці.
Однак вчені виявили ділянку геному, де мутації переважно успадковувалися від матерів (починаючи з певного віку). Виявилося, що в цій ділянці, що являє собою 20 мільйонів пар підстав на восьмій хромосомі, зосереджено підвищену кількість нуклеотидних замін типу C на G (заміна цитозину на гуанін). Такі мутації з'являються в результаті роботи системи репарації двоцепочкових розривів - можливо, на цій ділянці саме в ооцитах ДНК частіше «рветься».
Це відкриття підкріплюється результатами попередніх робіт, що ідентифікували деякі гени, поліморфізми в яких асоційовані з матерями, наприклад ген (функції білка, який він кодує, не зовсім ясні). Цей ген розташований якраз на восьмій хромосомі. Автори обговорюваної статті вказують, що «гарячими точками» мутагенезу є не конкретні гени, а конкретні ділянки хромосоми, які з якихось причин є більш «крихкими», ніж інші.
Автори роботи стверджують, що дана кореляція для восьмої хромосоми також спостерігається у шимпанзе, але не у орангутанів. Мабуть, підвищений рівень замін в даному локусі має еволюційне значення і зближує сучасних ісландців з африканською лінією людиноподібних мавп.
Ісландський «генетичний експеримент» триває з 1996 року, коли була заснована компанія deCODE. Раніше ми писали, що генетики виявили в ісландців поліморфізми, що знижують ризик розвитку серцево-судинних захворювань і хвороби Альцгеймера.