Найден новый ключ к разгадке причин врожденных дефектов

Исследователи из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна при Университете Иешива нашли возможный ключ к разгадке того, почему матери старшего возраста сталкиваются с более высоким риском рождения детей с такими заболеваниями, как синдромом Дауна, который характеризуется аномальным числом хромосом.

dnaИспользуя данные более чем 4000 семей, полученных в сотрудничестве с компанией генетического тестирования 23andMe, Inc., исследование показало, что нормальный процесс, с помощью которого родительские хромосомы перемешиваются перед передачей их детям, по-видимому, менее регулируемый у матерей старшего возраста. Исследование было опубликовано в «Nature Communications».

В центре внимания исследователей был мейоз, специализированный тип деления клеток, при котором клетки, содержащие 46 хромосом (23 пары), обычно находящиеся в клетках человека в форме сперматозоида и яйцеклетки, которые содержат 23 хромосомы, по одной от каждой из 23 хромосомных пар. Пока они по отдельности, пары хромосом обмениваются генетическим материалом друг с другом — это так называемый процесс хромосомной перетасовки, известный как рекомбинация. Рекомбинация является жизненно важным процессом для генетического разнообразия биологических видов, так как благодаря ней сперматозоиды и яйцеклетка будут иметь новые комбинации генетических признаков. Тем не менее, неудачные рекомбинации могут привести к ошибкам, таким как анеуплоидия (аномальное число хромосом в яйцеклетках или сперматозоидах) или большим хромосомным перестройкам. Результаты этого исследования показывают, что интервал между рекомбинационными процессами, происходящими с одними и теми же хромосомами, становится менее ограниченным у женщин в возрасте.

«В течение многих лет ученым было известно, что скорость рекомбинации варьируется в зависимости от генома, но они мало знали о том, что скорость изменения рекомбинации изменяется с увеличением возраста родителей», сказал руководитель исследования Adam Auton, доктор философии, доцент кафедры генетики, эпидемиологии и здоровья населения в коллеже Эйнштейн.

В исследовании были проанализированы генетические данные более чем 4200 семей, в каждой из которых было не менее двух детей. Исследователи изучили более 645 000 рекомбинационных событий, и проверили воздействие факторов на рекомбинацию, которые передаются от родителей к потомству.

Они подтвердили, что число рекомбинаций, передаваемых от матери к ребенку, увеличивается с возрастом матери. Кроме того, ученые также обнаружили, что у матерей старшего возраста, большинство рекомбинационных процессов происходят в непосредственной близости друг от друга. С другой стороны, не наблюдалось никаких возрастных эффектов с мужской стороны.

«Мы знаем, что существуют клеточные процессы, которые жестко регулируют процесс рекомбинации», сказал д-р Auton. «Так как мы наблюдали большую скорость рекомбинации в хромосомах матерей старшего возраста, это может означать, что этот жесткий процесс регулирования становится слабее с возрастом. В принципе, рекомбинация может быть более динамичным процессом, чем мы ранее предполагали», добавил он.

Исследователи отмечают, что их выводы не имеют пока никакого клинического применения. «Наше исследование добавляет ключ к пониманию основ биологии мейоза и рекомбинации, как форм эволюции человека, как вида», сказал д-р Auton. «В конечном счете, это может помочь нам понять, каким образом анеуплоидия или определенные типы генетических мутаций могут происходить в результате сбоев рекомбинации», добавил он.