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遺伝学:4世代の家系参照から明らかになったヒトのde novo変異率

Nature 643, 8071 doi: 10.1038/s41586-025-08922-2

ヒトのde novo変異(DNM)率を理解するには完全な塩基配列情報が必要である。今回我々は、5つの補完的なショートリードおよびロングリードの塩基配列解読技術を用い、4世代28人からなる1家系(CEPH 1463)において、各二倍体ヒトゲノムの95%以上のフェージングとアセンブリを行った。世代間伝達当たりのDNMは98~206と推定され、これには74.5のde novo一塩基バリアント、7.4の非縦列反復配列インデル、65.3のde novoインデルあるいは構造バリアント(いずれも縦列反復配列に由来)、4.4のセントロメアDNMが含まれる。男性では、世代当たり12.4のde novo Y染色体事象が見られた。短い縦列反復配列と縦列反復配列多型は最も変異しやすく、32座位で複数世代にわたる変異の繰り返しが見られた。我々は、複数世代にわたって288のセントロメアと6つのY染色体のアセンブリを正確に行い、DNM率が反復配列の含有量、長さ、塩基配列の同一性に依存して1桁変化することを明らかにした。生殖細胞系列のDNMの全ての種類について強力な父系バイアス(75~81%)が見られたが、de novo一塩基バリアントの16%は、早期の生殖細胞系列モザイク変異など、父系バイアスを示さない接合後起源であると推定された。これら全ての変化を高分解能の組換え地図(約3.4 kbの切断点分解能)上に配置したところ、減数分裂時の交差とde novo構造バリアントの間に相関は見られなかった。こうしたほぼテロメアからテロメアまでのゲノム家系図は、ヒトの遺伝的多様性の根底にある最も基本的な過程を解明する真理集合となる。

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