人类受精卵发育为鲜活生命的过程堪称进化杰作——但这一过程远非完美。基因突变、发育异常和特殊融合现象可能导致多种先天缺陷及生物异常（例如嵌合现象）。
近日，《自然通讯》期刊发表的一项新研究揭示了DNA中一处可能驱动嵌合体突变的"薄弱环节"。该研究由西班牙巴塞罗那基因组调控中心与美国波士顿哈佛医学院科学家团队完成。所谓嵌合体突变是受精后突变的子类，可在个体内形成不同细胞系。研究发现脆弱区域位于基因转录起始位点（TSS）后的前100个碱基对范围内。
"这些序列极易发生突变，其功能重要性与蛋白质编码序列并列，同属人类全基因组中最关键的区域。"该研究 senior author、基因组调控中心的 Donate Weghorn 在新闻声明中表示，"发现新的突变源头，尤其是影响人类生殖细胞的突变源，实属罕见。"
研究显示，此类嵌合体突变通常发生于受孕后胚胎早期细胞分裂阶段。这与嵌合现象有相似之处，但嵌合体突变源自单一受精卵，而嵌合现象通常涉及两个受精卵融合形成不同细胞系。嵌合细胞虽遍布全身，但这些突变分布并不均匀，因此长期未被察觉。携带突变者可能因无症状而不自知，但若后代继承这些遗传改变，将波及所有活细胞并引发多种健康问题。
为揭示这一隐蔽弱点，科学家调用基因组聚合数据库（整合多项人类测序项目数据）与英国生物样本库，构建包含约22.5万个转录起始位点的数据池，并与11项家族嵌合体突变研究进行交叉验证。在脆弱TSS区域中，研究人员发现影响癌症、脑功能及肢体异常发育的基因起始区域存在突变。
值得庆幸的是，罕见突变变体（通常指示近期遗传改变）在该区域高度集中，但常见变体中的突变率显著降低。这表明自然选择正逐步清除这些突变，特定家族经数代后突变终将完全消失。
此项研究有望提升嵌合体突变这一难题的研究精度——相较于存在于所有亲代细胞的突变，嵌合体突变更难定位。同时可优化基因突变模型，当前模型可能低估了TSS区域的基准突变值，导致模型结果偏差。
"若模型未识别该区域天然高突变特性，可能预设10个突变却观测到50个。当正确基准值为80时，50个反而意味着低于预期，表明有害突变正被自然选择清除。"Weghorn 补充道，"如此便完全错判了该基因的重要性。"
受精卵初始阶段充满混乱与快速分裂的压力。尽管细胞常能修复错误，部分失误仍会遗留。如今，科学家在破解突变之谜时拥有了全新分析领域。
【全文结束】
