Nature本期唯一论文：基因组突变率

新鲜出炉的Nature杂志（8月24日）公布了一项由解码基因公司（deCODE Genetics）领衔完成的最新研究：Rate of de novo mutations and the importance of father’s age to disease risk，这是本期Nature杂志发布的唯一一篇article文章（除此之外还有letter文章），通过一项大型分析探索了人类自发突变，指出一个新生儿基因组序列平均来说，包含有60个小规模的突变，而这个数字与其父亲的年龄密切相关。

同期Nature也以“Genetics: The rate of human mutation”为题，详细解析了这项重要的研究成果。

突变在整个基因组规模中是很常见的，但是在单个核苷酸水平上却较少见，因此在大型DNA测序成为可能之前，检测基因组中的新突变发生的频率是一项艰巨的任务。

然而来自解码基因公司，丹麦奥胡斯大学等处的研究人员通过比较了父母与后代表型的直接比对，发现了新生突变（de novo mutations ），并将之前用于此类研究，但已过时的几种巧妙方法应用到了这项研究中。

这种比对能在多个物种中，快速完成自发突变参数的评估，此次这一研究组就获得了人类的数据，他们发现新生儿的基因组序列中包含，平均来说60个突变，而这种突变的数字与其父亲在受孕时的年龄密切相关。

这项研究进行了迄今为止最大规模的此类研究——78个来自冰岛的父母后代组，研究人员获得了平均每代60个突变的结论，这与之前的研究结论一致，但是这些数据还指出，虽然一位20岁的父亲，平均只会传递25个突变给他的后代，但一位40岁的父亲传递突变的数量就会增加到65个左右。这说明父亲的年龄每增加一岁，那平均就会带给后代多两个突变。通过比对，研究人员发现母亲传递的新生突变则大约总是15个左右，与其年龄无关。

之前的研究其实就表明过父亲年龄与后代疾病有关，比如澳大利亚昆士兰大学的研究人员就曾发现，年龄大的雄性小鼠会出现多个与发育失序有关的基因拷贝数突变，这解释了为什么父亲年龄大的子女，神经分裂症和自闭症的发生几率高，也提出了做父亲其实也有最佳年龄。

这些发现并不难以理解，因为在哺乳动物中，男性生殖细胞（精子）是不断产生的，因此在这个过程中会出现更多的细胞分裂，比女性的生殖细胞（卵子）。但是这项研究对这些突变率差异的评估，是迄今为止最精确的，也是最明确的。

人体内多达10%的点突变是恶性的，研究人员的这项发现表明新生儿平均带有6个新恶性突变，虽然大多数这些突变本身只有轻微的影响，但是总体说来，这些突变对健康会造成重大的影响。

也许与这项研究最直接相关的是父亲年龄相关的几个单基因易感性，以及多因素疾病增长的数据，虽然在某些情况下，这种增长是由于来自生殖系细胞中的选择性压力，但是毫无疑问，其主要原因是父亲年龄对后代基因组突变数目的影响，比如说，新生突变的因果关系最近在自闭症研究中得到证实，这是一个多因素的失序症，因为其症状包含有大脑功能受损，像是自闭症，精神分裂症，诵读困难，智力下降等，这种疾病似乎与父亲的年龄尤为相关。这与更多基因表达在大脑中，而不是其他器官中的事实是一致的，这说明影响功能的新突变比例是最高的。