人类基因组新突变活跃区被识别

科技日报北京11月25日电 近日，科学家们在研究人类基因组时识别出一类特别容易发生突变的新区域，这些区域正处于基因的启动点，即转录起始位置。相关DNA片段的变化不仅可随遗传继续延续，对遗传规律和疾病机制的理解也带来了新的启示。这项研究由西班牙巴塞罗那基因组调控中心团队主导，研究成果已刊登于最新一期《自然·通讯》。

课题组发现，在基因起始点后的前100个碱基对处，突变概率比基因组其他区域高出约35%。这些序列正是细胞将DNA信息转录为RNA的起点，因此属于基因组至关重要的部分，与蛋白质编码区同样不可或缺。其高频变异特性，使其成为整个基因组功能最关键、变化最活跃的区域之一。

研究团队指出，许多新增突变主要发生在胚胎形成后的前几轮细胞分裂中，这一类突变被称为“镶嵌突变”，它们仅存在于部分细胞，而非每个细胞。由于这些突变不是全身性的，父母往往没有症状，但是如果这些突变正好进入了卵细胞或精子，在生育后会传递给后代。如果后代的所有细胞都带上这个突变，则可能引发疾病。

本次研究通过对英国生物样本库中15万个人类基因组，以及7.5万个基因组中的转录起始点进行分析，结合了11项独立家族的镶嵌突变数据，揭示了上述现象。尤其是在与癌症、脑部功能和肢体发育有关的基因起始区，突变现象尤为突出，成为相关疾病的重要关注点。

团队还发现，对更古老泛用性的基因变异进行研究时，这些突变热点有所减少，说明自然选择正在逐渐排除有害的遗传变异。也就是说，涉及癌症或脑部发育相关基因起始区域的突变，更难留存于后人的基因库中，经过若干代繁衍，这些不利突变逐渐被淘汰。

目前，遗传学领域通常采用数学模型估算基因组不同区段的合理突变数量，这在临床检测和关注重点筛选时极为重要。不过，如模型未能考虑这些自然突变的高发热点，可能会产生偏差，比如实际观测到的突变数大于模型预期。这项新发现正填补了此类认知空白，有助于提升遗传筛查的准确性和科学性。