Nature发现人类生命中的第一个突变

　　

 生物通报道：Wellcome Trust Sanger研究所的研究人员发现了人类生命中最早的突变，分析这些成体细胞基因组，可以帮助科学家们了解和揭示胚胎的发育过程。这一研究成果公布在3月22日的Nature杂志上。

一直以来科学家们都希望能了解人类发展早期发生的事情，但是这不能直接进行研究的。最新研究中，研究人员分析了来自279位乳腺癌患者血液样本中的全部基因组序列，从中发现了这些人胚胎早期发生的163个突变。

研究人员首先分析了癌症患者的正常血细胞，然后分析在治疗期间从患者手术切除的癌症样本中的这些突变。比较于由多个体细胞克隆组成的正常组织，癌症是从一个突变细胞发展而来的。因此，每个出现的胚胎突变应该存在于肿瘤中的所有癌细胞中，或者完全不存在。

通过这些癌症样品研究，研究人员证实事实就是这样，突变起因于早期发育。

Sanger研究所和韩国科学技术高级研究所（KAIST）的研究人员，文章的第一作者Young Seok博士说：“这是第一次观察到人类发育早期出现突变，这是大海捞针一样。这并不是数百万遗传变异，而只有少数这些突变，可以用于跟踪胚胎发生过程中发生的事情。”

Sanger研究所的Inigo Martincorena博士说：“鉴定出突变后，我们能够利用统计分析来更好地了解胚胎发育过程中的细胞动力学。”

在这项最新研究中，研究人员还首次检测出了早期人类发育过程中的突变率（分裂三代之前）。以前的研究认为每次细胞分裂出现一个突变，但是这项研究指出每次细胞分裂，每个子细胞会出现三个突变。

此前的一项研究发现在来自不同组织的细胞中大约10%的人类基因组突变率有所不同。尤其是，肝癌、大肠癌和淋巴细胞恶性肿瘤在我们染色体的一些部分呈现更多突变，而乳腺癌、卵巢癌和肺癌则在另一些地方累积了更多的突变。

差异不在于新突变的数量，而是控制这些突变的机制。通过研究癌细胞，我们现在知道了更多关于维持DNA完整性的知识，实际上这对于健康细胞同样重要。科学家们观察到一旦细胞中的“基因组拼读校验器”丧失功能，遗传信息不仅非常快速地开始衰减，而且在基因组的所有区域都一样——无论是重要的还是不太重要的部分都不再会被很好地修复。众所周知在结肠癌、胃癌和子宫癌等一些肿瘤中DNA错配修复被关闭，在这些器官中造成了“超突变”癌症。

（生物通：万纹）

原文标题：

Somatic mutations reveal asymmetric cellular dynamics in the early human embryo

Nature (2017) doi:10.1038/nature21703