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AVITI测序技术对一个包含四代的CEPH/Utah家系进行了分析,结果证实尽管这些基因座的序列复杂性较低,但其突变率仍然很低
《Genome Biology》:AVITI sequencing of a four-generation CEPH/Utah pedigree confirms low mutation rates at homopolymer loci despite their low sequence complexity
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月10日 来源:Genome Biology 9.4
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```html 摘要 背景 短串联重复序列(STRs)和同聚物是人类基因组中突变率最高的位点之一。尽管由于复制滑动作用它们被认为具有较高的突变性,但与其他STRs相比,同聚物位点的突变率较低,且几乎不受父亲年龄的影响。这一矛盾现象引发了质疑:是技术限制
短串联重复序列(STRs)和同聚物是人类基因组中突变率最高的位点之一。尽管由于复制滑动作用它们被认为具有较高的突变性,但与其他STRs相比,同聚物位点的突变率较低,且几乎不受父亲年龄的影响。这一矛盾现象引发了质疑:是技术限制还是生物学机制导致了这些观察结果。
我们使用Element Biosciences公司的AVITI平台对一个由48人组成的、包含四代人的CEPH/Utah家系进行了基因组测序。与Illumina平台相比,AVITI平台在重复序列上的错误率更低,从而能够在90%的检测到的同聚物中准确识别突变,突变发现数量增加了1.7倍。我们发现每个家系中的三个人组平均有35个新颖的同聚物突变(DNMs),突变率为每個位点每代5.28×10^-5个DNMs,低于二核苷酸的突变率(1.94×10^-4)。大多数DNMs是单个碱基对的扩展或收缩。尽管G/C同聚物仅占同聚物位点的不到1%,但其突变率是A/T同聚物的18倍;相比之下,二核苷酸的高突变率并非由特定的序列 motif 类型导致。通过父源分析发现,78%的同聚物突变来自父亲,但没有观察到显著的父亲年龄效应。
本研究证实,同聚物的突变率较低,且不像其他STRs那样受到明显的父亲年龄影响。我们获得的高质量突变数据表明,这些现象具有生物学本质而非技术因素所致。最后,我们证明了AVITI测序技术能够解析基因组中以前难以研究的区域,将成为研究重复序列突变的强大工具。
短串联重复序列(STRs)和同聚物是人类基因组中突变率最高的位点之一。尽管由于复制滑动作用它们被认为具有较高的突变性,但与其他STRs相比,同聚物位点的突变率较低,且几乎不受父亲年龄的影响。这一矛盾现象引发了质疑:是技术限制还是生物学机制导致了这些观察结果。
我们使用Element Biosciences公司的AVITI平台对一个由48人组成的、包含四代人的CEPH/Utah家系进行了基因组测序。与Illumina平台相比,AVITI平台在重复序列上的错误率更低,从而能够在90%的检测到的同聚物中准确识别突变,突变发现数量增加了1.7倍。我们发现每个家系中的三个人组平均有35个新颖的同聚物突变(DNMs),突变率为每個位点每代5.28×10^-5个DNMs,低于二核苷酸的突变率(1.94×10^-4)。大多数DNMs是单个碱基对的扩展或收缩。尽管G/C同聚物仅占同聚物位点的不到1%,但其突变率是A/T同聚物的18倍;相比之下,二核苷酸的高突变率并非由特定的序列 motif 类型导致。通过父源分析发现,78%的同聚物突变来自父亲,但没有观察到显著的父亲年龄效应。
本研究证实,同聚物的突变率较低,且不像其他STRs那样受到明显的父亲年龄影响。我们获得的高质量突变数据表明,这些现象具有生物学本质而非技术因素所致。最后,我们证明了AVITI测序技术能够解析基因组中以前难以研究的区域,将成为研究重复序列突变的强大工具。