Большинство наследственных гененных мутаций происходит у людей в мужском зародышевом пути. Однако неизвестно, почему ко многим генетическим изменениям в потомстве приводят не яйцеклетки, а сперматозоиды. С каждым годом жизни добавляется примерно две новые генные мутации. Поэтому при зачатии с возрастом отца увеличивается риск некоторых неврологических заболеваний, например, аутизма.
Кельнский генетик профессор д-р Бьорн Шумахер поставил перед собой цель выяснить, почему за генные мутации ответственны именно мужские половые клетки. Его проект Reinhart Koselleck базируется на новаторских открытиях его исследовательской группы. Для изучения сложных процессов генетического наследования команда сосредоточила внимание на биологической модели нитевидного червя (нематода), механизмы наследственности которого очень похожи на человеческие.
Исследователи показали, что особо зрелые сперматозоиды не могут восстанавливать повреждения генома. Только после оплодотворения ремонтная система женской яйцеклетки устраняет повреждения, но делает это крайне неточно. В результате возникают дефектные соединения ранее появившихся разрывов в генетической информации ДНК, наследуемой по отцовской линии.
Поэтому структурные варианты генома представляют собой комбинацию отсутствующего отцовского и неисправного материнского ремонта. Причем одинаковые структурные варианты в геноме человека ведут происхождение от отца, а не от матери. У нематод последствия таких изменений генома могут сохраняться в течение многих поколений, а у человека долгосрочные эффекты пока мало изучены.
Прежде всего следует изучить, какие факторы влияют на ремонт, ведь есть и полностью безошибочные ремонтные системы. Кроме того, следует выяснить, какое влияние повреждение ДНК отца, а также возраст отца и женских яйцеклеток оказывают на наследственно-генетические изменения и здоровье потомства. Проект Шумахера, финансируемый Немецким исследовательским фондом, выделившим 1,25 миллиона евро сроком на пять лет, будет посвящен изучению этого дефектного восстановления повреждений в отцовском геноме:
Мы ожидаем, что наш проект Koselleck позволит совершенно по-новому взглянуть на причины наследственных генных изменений. Это даст нам возможность лучше понять факторы риска, поскольку наследственные генные мутации могут иметь долгосрочные последствия для здоровья потомства.
