De oorzaak van deze verschillen zouden kunnen liggen in DNA-reparatie bij ouder wordende eicellen. De resultaten van dit onderzoek zijn op 5 maart gepubliceerd in Nature Genetics.
De novo mutaties zijn spontane mutaties in het erfelijk materiaal. Deze veranderingen in het DNA kunnen gedurende het leven overal in het lichaam voorkomen. Als ze in de geslachtscellen voorkomen, worden de mutaties doorgegeven aan het nageslacht. Zo vormen deze mutaties de drijvende kracht achter de evolutie, maar kunnen ook de oorzaak zijn van ziekten zoals verstandelijke beperking.
Leeftijd
Het aantal de novo mutaties dat een kind meekrijgt van zijn ouders is sterk gekoppeld aan de leeftijd van de vader. Met elk levensjaar van de vader, krijgt het kind één de novo mutatie extra mee. De oorzaak hiervan ligt in de veelvuldige deling van zaadcellen. Maar ook de leeftijd van de moeder speelt een rol, al is deze veel kleiner. Per vier extra levensjaren van de moeder, krijgt het kind één spontane mutatie mee. Over de oorzaak van deze veroudering van de eicellen is nog weinig bekend.
Clusters
Om meer te leren over de oorzaak van de novo mutaties in de eicellen, analyseerden genetici onder leiding van Christian Gilissen van het Radboudumc het complete genoom van 1.291 Amerikaanse families. Bij deze groep vonden de onderzoekers meer dan 73.000 de novo mutaties, waarvan een deel sterk geclusterd voorkwam. Deze clusters kwamen hoofdzakelijk bij de moeder vandaan. Meer dan de helft van deze geclusterde mutaties lag op chromosoom 8, 9 en 16. Als de moeder ouder wordt, neemt de kans op grotere clusters van drie, vier of vijf mutaties ook toe.
Evolutie
Waarom de clusters zo specifiek op de chromosomen 8, 9 en 16 zitten, is niet bekend. Christian Gilissen: “De clusters zitten op regio’s waarvan we al wisten dat daar vaker de novo mutaties voorkomen bij de moeder. Naarmate de eicellen ouder worden zie je op deze chromosomen steeds meer een recombinatie van genen. Hier ligt een zogenaamde ‘double strand break’ aan ten grondslag. Het DNA breekt dan volledig doormidden. Het wordt daarna snel weer gerepareerd, maar daar kunnen dus foutjes bij ontstaan.”
Voordeel en nadeel
Het herschikken van genen zou een evolutionair voordeel kunnen bieden, omdat het beschermt tegen bijvoorbeeld aneuploïdie. Hierbij heeft een kind een afwijkend aantal chromosomen, zoals bij het syndroom van Down waar chromosoom 21 drie keer voorkomt. Gilissen: “Maar een hogere recombinatie kan dus ook een nadeel hebben, namelijk een groter aantal geclusterde mutaties.”