人类基因组现新型高频突变区域

科技日报北京11月25日电 研究人员最近在对人类基因组的分析中发现了一类极易突变的新区域，这些区域位于基因的“启动区”——也就是转录起始位点。这一发现意味深长，因为这样的DNA变动能够遗传给后代，并为理解遗传机制与疾病提供了新线索。该研究由西班牙巴塞罗那基因组调控中心负责，并发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。

研究团队发现，在基因起始位点之后的前100个碱基中，突变发生的可能性比一般区域高出35%。这些DNA序列是细胞将遗传信息从DNA转录到RNA的起点，功能地位举足轻重，可与编码蛋白质的核心序列媲美。由于极易发生突变，这一区域成为了整个基因组最为关键的“敏感地带”之一。

进一步分析指出，许多新突变发生在胚胎刚刚形成后的头几次细胞分裂阶段。这类突变被称为镶嵌突变，仅存在于局部细胞而非全身。这也导致这些突变一直未被大范围发现。即便父母体内带有这样的局部突变且自身无明显异常，依然存在通过精子或卵子将这些突变遗传给后代的风险。一旦这种突变融入后代全身细胞，就有可能诱发相关疾病。

该团队对英国生物库15万份基因组样本和7.5万个基因的转录起始位点进行了系统比对，并结合了11个独立家族研究中获得的大量镶嵌突变数据。研究结果表明，某些基因的起始区域突变频率异常，尤其是与癌症、神经系统及四肢发育失常有关的基因起点受影响最为明显。

而在追踪遗传更久、在人群中广泛存在的基因变体时，研究者们发现上述高突变现象会逐渐减弱。这说明，自然选择在不断“筛除”这些具有潜在危害的变异。换句话说，若与癌症或大脑功能相关基因的起始点发生不利突变，被家族长期传递下去的可能性较小，经过数代人，这类变异通常会被淘汰。

目前，遗传学家采用的基因组突变模型，可预测在某一区域不存在特殊情况时会发生多少突变，为临床判断提供基线。在这一过程中，若模型未能识别这些自然高发突变区，结果可能出现误判。举例而言，模型如果预期该区有10个突变，实际却检测到50个，而合理的基线也许应是80个，这样的误差正是此次研究着重关注的突破点。