Возрастные отцы могут передать детям опасные мутации

Новое исследование выявило, что с возрастом опасные мутации в мужских сперматозоидах не просто накапливаются, а распространяются активно, чему способствуют эволюционные механизмы отбора. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Проект был проведен с применением нового метода глубокого секвенирования NanoSeq, позволившего с высокой точностью вести анализ ДНК мужских половых клеток. В эксперименте приняли участие 75 мужчин возрастного диапазона от 22 до 84 лет, в ходе которого были сопоставлены процессы в разных тканях организма. Особое внимание было сосредоточено на оценке частот аллельных вариантов (VAF) различных типов мутаций в сперматозоидах, для чего было проведено сравнение данных с предсказаниями моделей мутаций в зародышевой линии.

Оказалось, что накопление нейтральных мутаций идёт линейно с возрастом, оно не зависит от отбора. Тогда как вредоносные мутации количественно растут заметно быстрее, чем ожидали эксперты. В итоге доля сперматозоидов с мутациями, провоцирующими нарушения развития у детей на ранних стадиях, составила порядка 2% у мужчин 30 лет, а к 70 годам пропорция выросла до 4,5%.

Специалисты считают основной причиной этого явления действие драйверных мутаций, то есть, изменений в геноме, что дают эволюционное преимущество мужским половым клеткам. Позитивные мутации помогают сперматозоидам выживать и клонироваться, но около двух третей из них тесно коррелируют с патогенными отклонениями. То есть, полезные для эволюции изменения параллельно способствуют распространению рискованных, увеличивая вероятность наследственных патологий у потомства.