文|陈根
细胞在增殖过程中会发生基因突变 ， 导致同一个体的不同细胞具有不同的基因型 ， 这种现象被称为遗传嵌合（mosaicism） 。 镶嵌现象发生在每个人身上 ， 但当异常细胞的数量开始超过正常细胞 ， 就会导致疾病 。
对于生殖细胞而言 ， 卵细胞是个例外 ， 在胚胎发生后卵细胞就不会再增殖了 ， 但精子细胞的增殖能力很强 。 因此 ， 精子极易因增殖过程中的基因突变出现嵌合现象 ， 而这种特性可能会导致后代的先天性疾病 。
近日 ， 研究人员发现 ， 精子里面存在很多血液中不存在的独特致病嵌合突变 ， 大约每15名成年男性中就有一名携带影响后代健康的嵌合致病突变 。 这些突变平均影响5%的精子细胞 ， 而且不会随着年龄增长而改变 。
研究人员通过对老年和年轻男性 ， 以及多个样本类型和多个时间点 ， 使用超高深度全基因组测序对精子和血液进行了评估 ， 并利用最新的机器学习算法揭示了正常成年男性精子中嵌合突变 。
【爱因斯坦|陈根：精子的嵌合突变，或可预测后代先天性疾病】具体来说 ， 研究人员发现每个受试者分别有9-38个精子特异嵌合突变 ，
23-54个血液特异嵌合突变和1-16个精液血液共有嵌合突变 。 其中 ， 三分之二的精子嵌合突变在外周血样本中检测不到 ， 80%的血液嵌合突变也不存在于精液样本中 。
在将8名男性的精液测序数据进行了聚合分析后又发现：总共25名受试者中 ， 平均精子嵌合突变的数量是30.9个 。 而在这些突变中 ， 外显子突变有1.6个 ， 临床高风险的缺失突变（CADD>25）有0.3个 。
在掌握了一定数量的临床数据后 ， 研究人员构建了机器学习算法（MSMF）进行预测 ， 结果表明：每100名男性中的精子嵌合突变中有7.2个是高风险致病基因突变 。 也就是说 ， 每15名成年男性中就有一名携带影响子代健康的嵌合致病突变 。
此外 ， 通过对老年男性和年轻男性的比较 ， 发现突变之间的差异很小 。 这说明突变可能是在还是胚胎时产生的 。 这些突变可能对人类健康造成了巨大的负担 ， 或导致15%的自闭症谱系障碍病例、先天性心脏病和严重儿科疾病发生 。
未来 ， 该研究对于预防后代先天性遗传疾病有着至关重要的意义 。
推荐阅读
- 揭秘陶乐德事件：男子在拘留室离奇消失，难道平行时空真的存在？
- 青藏高原将停止增高，后果不可承受，我们却未感到危机
- 寻求气候变化的确定性：要多少才足够？
- 少见！今年十五的月亮，不是十六圆
- 科学家在大型强子对撞机上寻找难以捉摸的基本粒子
- 地球果真出了大问题？火山爆发后出现神秘现象，科学家紧急发声
- 简述相对论发展史：从伽利略到引力波
- 重磅！英美科学家对奥密克戎病毒11个最新判断！对全球意义重大！
- 15000年前海底金字塔被发现，科学家推测：中华文明前身是MU文明
- 人的气运竟然真的存在？科学家竟然已经证实！