Nature：基因组突变的源头

　　

生物通报道：细胞每一次分裂都需要复制DNA，而DNA会在这一过程中慢慢发生变化。基因组中的DNA突变并不是随机发生的，但人们还不清楚这背后的具体机制。寻找DNA突变的来源，不仅有助于理解进化过程，也和人体健康密切相关。

日前，爱丁堡大学的研究团队开发了一种新技术，emRiboSeq。emRiboSeq能绘制DNA聚合酶在整个基因组上的分布图，帮助人们更好的理解DNA复制和DNA突变。这项研究发表在近期的Nature杂志上。

研究人员用这一技术跟踪了新DNA片段的合成，鉴定了负责合成工作的聚合酶。他们发现，控制基因何时激活的一些遗传学开关，是DNA突变的热点区域。

基因组DNA的双向复制，需要后随链以一系列冈崎片段的形式合成，这些片段经过加工会形成连续的DNA链。研究显示，冈崎片段的5’端存在更高水平的核苷酸替换，是基因组DNA突变的重要来源。

进一步研究表明，这些容易出错的片段来自于DNA聚合酶α，大约占成熟基因组的1.5%。研究人员指出，复制后的转录因子结合会促进这些突变的生成。正因如此，突变往往发生在决定基因何时开/关的调控区域。

发生在关键区域的错误会改变或摧毁调控开关，进而引起遗传学疾病、改变对常见病的易感程度、甚至促进癌症发展。研究人员希望emRiboSeq能帮助人们鉴定这样的致病突变，尤其是在神秘的基因组非编码区域。（延伸阅读：Nature Methods：探索基因组的“秘境”）

“人们早就注意到基因组中的DNA突变存在特定的模式，但并不清楚出现这种模式的原因。我们这项研究揭示了DNA突变的来源和突变率比较高的位点，”文章的通讯作者 Dr Martin Taylor说。

“我们开发的新技术很有意义，可以用来跟踪复制基因组的DNA聚合酶。这项研究告诉我们，尽管DNA复制有着惊人的准确性，但错误依然会发生并且集中在基因组的重要位置，”文章的另一位通讯作者Andrew Jackson教授说。

 

生物通编辑：叶予

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