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基因組計劃的最新研究成果

日期:2011-06-16 08:43:58

英國遺傳學家霍爾丹曾提出,男性生殖細胞系可能比女性生殖細胞系更容易突變。而千人基因組計劃的成員利用新興技術,首次直接比較了男性和女性的生殖細胞系突變率,認為生殖細胞系的de novo突變率要比之前意識到的變化更大。該項研究成果發表在6月12日的《Nature Genetics》在線版上。

千人基因組計劃的多名成員利用概率算法、定向重測序以及單體型分期,評估了兩個家庭的de novo突變率。這兩個家庭,一個是歐洲裔,一個是非洲裔,而他們的基因組已經在計劃的試驗階段得到了測序。研究結果表明,每個父母傳遞了平均30個生殖系突變給子女,不過每個家庭之間來自父母的突變比例不同。

研究人員一直推測男性比女性傳遞了更多生殖細胞系突變,因為精子所需的細胞分裂比卵子要多得多,這也就加大了突變的幾率。然而,具體的突變率仍然是個謎,因為過去對生殖細胞系突變率的預測僅僅是依靠間接測定。

在這項研究中,加拿大蒙特利爾大學的Philip Awadalla及其同事利用來自千人基因組計劃試驗階段的基因組序列數據,直接測定了男性和女性的生殖細胞系de novo突變率。

為了追蹤生殖細胞系de novo突變,研究小組的成員開發了概率算法,來發現基因組中的新突變,每個基因組通過Illumina、羅氏454和SOLiD測序平臺組合來測序,平均覆蓋度約為23倍。

在篩選了數千個潛在突變后,研究小組驗證了真正的生殖細胞系突變,他們利用Illumina和SOLiD測序平臺對來自淋巴母細胞系和血液樣本的DNA的特定位點進行了測序。

研究人員總共追蹤并確認了歐洲家庭中49個生殖細胞系de novo突變,而非洲家庭中為35個。另外,還有1600個非生殖細胞系突變,代表了體細胞突變或其他突變。利用羅氏454平臺的長讀長,以及SNP數據,研究小組能夠根據連鎖的等位基因對突變進行定位,幫助確定哪個de novo突變是來自父親或母親。

在一個家庭中,大部分(92%)生殖細胞系de novo突變似乎來自父親。而另一個家庭則截然不同,64%的突變來自母親,而僅有1/3來自父親。

研究小組認為,他們還需要更多研究,來確定這種差異中有多少是來自個體間差異,又有多少是來自同一個體不同配子的de novo突變率的差異,不過這項研究暗示了人的生殖細胞系突變率存在著很大差異。


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