Kind krijgt andere mutaties van moeder dan van vader

Kinderen verschillen in hun erfelijk materiaal iets van hun ouders door spontane mutaties in de zaad- en eicellen. Uit onderzoek van genetici uit het Radboudumc blijkt dat de doorgegeven mutaties van de moeder anders zijn dan die van de vader en sterk zijn geclusterd op 3 chromosomen. De oorzaak van deze verschillen zou kunnen liggen in DNA-reparatie bij ouder wordende eicellen.

De zogenoemde de novo-mutaties 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 bijvoorbeeld een verstandelijke beperking. Met elk levensjaar van de vader, krijgt het kind 1 de novo-mutatie extra mee. De oorzaak hiervan ligt in de veelvuldige deling van zaadcellen. Bij de moeder speelt leeftijd een kleinere rol: per 4 extra levensjaren krijgt het kind 1 spontane mutatie mee. Over de oorzaak van de veroudering van eicellen is nog weinig bekend.

Om meer te leren over de novo-mutaties in de eicellen, analyseerde men het complete genoom van 1.291 Amerikaanse families. De onderzoekers vonden 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 de chromosomen 8, 9 en 16. Als de moeder ouder wordt, neemt de kans op grotere clusters van 3, 4 of 5 mutaties ook toe. 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.”

Het herschikken van genen zou een evolutionair voordeel kunnen bieden, omdat het beschermt tegen bijvoorbeeld aneuploïdie, waarbij een kind een afwijkend aantal chromosomen heeft zoals bij het syndroom van Down waar chromosoom 21 3 keer voorkomt. Gilissen: “Maar een hogere recombinatie kan dus ook een nadeel hebben, namelijk een groter aantal geclusterde mutaties”. De resultaten van dit onderzoek zijn op 5 maart gepubliceerd in Nature Genetics.

(Bron: Persbericht Radboudumc, 6 maart 2018)