Meny

OVER: Jon gustafsson/dekode

Eneggede tvillinger er ikke så identisk som tidligere antatt, ifølge en studie publisert i dag (7. januar) i Nature Genetics. Snarere enn å ha nøyaktig samme DNA-sekvenser, tvillinger starte samler genetisk variasjon fra de tidligste stadier av utvikling, forskere på Island-baserte selskapet deCODE genetics funnet, noe som betyr at en twin havner varianter som ikke finnes i den andre.,

Også kjent som eneggede tvillinger, fordi de utvikler seg fra en enkelt befruktet egg, eneggede tvillinger har lenge vært sentral i forskning på den relative effekten av gener og miljø—aka «natur versus omsorg.»Selv om alle har noen genetiske mutasjoner i løpet av sin levetid, forskjellene i eneggede tvillinger ble antatt å være minimal, spesielt når tvillingene er unge, slik at forskerne å studere hvordan ulike miljøer påvirke utviklingen av mennesker med samme genotype.,

Den nye studien fokuserer spesielt på mutasjoner som oppstår som før eller embryo form fra massen av celler inni blastocyst, en struktur som implantater i livmor veggen. I denne fasen av utviklingen, er dette den indre cellemassen kan splitte å danne to separat utvikling av embryo.,

Tegning på dekode genetiske databaser for å analysere variasjon i flere celler samplet fra 381 eneggede tvillingpar og deres nærmeste familie, forskerne fant frem en rekke mutasjoner som oppsto under denne fasen av utviklingen i bare ett medlem av hvert par, noe som betyr at ved fødselen, såkalte eneggede tvillinger kan allerede er genetisk forskjellige fra hverandre.,

Kári Stefánsson, administrerende DIREKTØR og grunnlegger av dekode og medforfatter på den nye studien, snakket han om hvordan han og hans team klarte å identifisere disse mutasjonene, og om hva resultatene betyr for forskning innen genetikk og utviklingsbiologi.

Forskeren: Hvordan ble du og dine kolleger i stand til å identifisere mutasjoner som hadde oppstått spesielt under utvikling?,

Kári Stefánsson: Å være i stand til å gjøre denne studien, hadde vi med å arrangere den genomer av eneggede tvillinger, og deres foreldre, deres barn, og deres ektefeller. Så det blir en ganske omfattende studie og mye av sekvensering du trenger å gjøre for å være i stand til å bestemme tidspunkt for og arten av mutasjoner.,

Vi på tidlig mutasjoner som er spesifikke for én av tvillingene—og tidlig mutasjoner, jeg mener mutasjoner som skjedde såpass tidlig at de er funnet i minst noen av de somatiske celler av den enkelte, og er også funnet i barn som individ, noe som betyr at de får i kimceller.

Hvis du finner dem både i somatiske celler og i kimceller av den enkelte, vet du at mutasjon fant sted før det ble bestemt at cellen skal bli en bakterie celle. Vi kaller det . . . «før den opprinnelige bakterie celle-spesifikasjonen.,’Det er det viktigste fastsettelse av å vise at dette er en tidlig mutasjon.

TS: Hvor forskjellige var eneggede tvillinger fra hverandre?

KS: De skilte med 5,2 tidlig utviklingsmessige mutasjoner, i gjennomsnitt. Men det er 15 prosent av dem som har et betydelig antall av disse tidlige mutasjoner.

Vi har funnet en twin par, der den ene tvillingen har mutasjoner i alle celler i kroppen hans, og de er ikke funnet i en hvilken som helst celle i kroppen av den andre tvillingen. Det betyr i utgangspunktet at en av tvillingene er dannet utelukkende fra etterkommer av cellen der mutasjonen fant sted., . . . Da har vi funnet tvillinger når mutasjonen finnes i alle celler i kroppen av en av tvillingene, og i 20 prosent av cellene i kroppen til den andre tvillingen. Så en av tvillingene har bare dannet fra etterkommer av denne ene cellen der mutasjonen skjedde, og den andre er dannet i en del av etterkommere av at celler og i en del av noe annet. . . . Dette er første gang at dette er dokumentert.

Hva er interessant om det er at når du ser på alle de kombinasjoner som vi har funnet . . ., det ser ut som tilfeldigheter er en svært viktig faktor i som cellene i den indre cellemassen gå inn å gjøre en person.

TS: Var du i stand til å etablere hva som forårsaket disse mutasjonene?

KS: de Fleste av disse mutasjonene, som de fleste mutasjoner generelt, skje under replikasjon av celler—de er replikering feil. En av de tingene vi gjorde, er å se på hva slags mutasjoner som skjer under utvikling, og vi var i stand til å vise at den type mutasjoner som skjer tidlig på forskjellige fra de mutasjoner som skjer senere—som ikke er en overraskelse for noen, egentlig.,

Dette er absolutt steder en ny type belastning på de som bruker identiske tvillinger for å etablere skillet mellom natur og miljø.

Det er en, for eksempel, bestemt type mutasjon som er avhengig av metylering. Det er CpG til TpG mutasjon som er ansett for å være avhengig av demetylering av denaturert CpGs. Vi kan vise at antallet av dem mutasjoner øker i takt med utviklingen., Så de er sjeldent i disse svært tidlig mutasjoner, fordi metylering ikke har funnet sted, eller en svært liten mengde av metylering har funnet sted.

TS: tvillingstudier har spilt en viktig rolle i mange av genetikk forskning. Hvordan kan dine funn påvirke den slags forskning?

KS: Det forutsettes at forskjellene mellom eneggede tvillinger er alltid på grunn av miljøet. Ta, for eksempel, studier som ser på autisme i eneggede tvillinger som vokser opp hver for seg eller fra hverandre., Den klassiske tolkningen av hva forskjellene ville være at forskjellen mellom dem ville være på grunn av ulike miljøer. Men før du kan gjøre som tolkning, vil du bedre sørg for at en av dem ikke har en de novo mutasjoner i et viktig gen at den andre ikke. Så dette er absolutt steder en ny type belastning på de som bruker identiske tvillinger for å etablere skillet mellom natur og miljø.,

Dette er ikke bare en studie som har relevans når det kommer til forståelse av genetikk, men også menneskelig utvikling: Hvordan gjør vi probe tidlig menneskelig utvikling på en etisk forsvarlig måte, et ikke-intervensjonsradiologi måte? Dette er en måte å gjøre det på. Vi kan begynne å bruke mutasjoner å utvikle forståelse av hvordan cellene er tildelt fra tidlig embryo til å utvikle de ulike organer i kroppen.

TS: Så bør vi slutte å henvise til eneggede tvillinger som «identiske»?,

KS: jeg tror at eneggede tvillinger, alle av dem, er alltid kommer til å være så like hverandre at det ikke skal fornærme noen ved å kalle dem identiske. Men jeg tror det . . . når du prøver å forstå hva forskjeller det kan være mellom eneggede tvillinger, bør du ta et skritt eller to unna begrepet » identiske.’

H. Jonsson et al., «Forskjeller mellom germline genomer av eneggede tvillinger,» Nat Gen, doi:10.1038/s41588-020-00755-1, 2021.

Editor ‘ s note: intervjuet ble redigert for kortfattethet.