La edad del padre afecta la tasa de mutación
Las estimaciones de la tasa de mutación humana general de novo (la aparición de nuevas mutaciones genéticas) se han realizado en gran medida utilizando métodos indirectos, como la extrapolación de tasas de mutación de estados de enfermedad o del registro de divergencia de especies. Pero la secuenciación del genoma completo está cambiando eso, proporcionando una forma de mapear las mutaciones de novo que surgen en las líneas familiares. Ahora, en un gran estudio que secuenció los genomas de 219 individuos que constaban de 78 tríos (padre, madre e hijo) y algunas familias multigeneracionales, la tasa de mutaciones humanas es más clara que nunca y sorprendentemente más baja de lo estimado previamente. Sin embargo, según el estudio, publicado hoy (22 de agosto) en Nature, el número de mutaciones que se originan en el padre aumenta con la edad, de modo que el número de mutaciones se duplica por cada 16,5 años que envejece el padre. es, aumentar el potencial de que ocurran mutaciones perjudiciales y causen enfermedades.
Los resultados son sustanciales y emocionantes…
Las familias secuenciadas para este estudio consistían en niños libres de enfermedades y niños con trastornos resultantes de mutaciones, particularmente trastorno del espectro autista (TEA) y esquizofrenia. Si bien las mutaciones do novo son aleatorias, cuantas más mutaciones se acumulen, más probable es que una sea perjudicial. Las mutaciones se identificaron comparando los genomas de los padres y sus descendientes, y aunque a Awadalla le preocupa que relativamente pocas mutaciones estuvieran sujetas a validación experimental, cree que la posibilidad de falsos positivos no cambia las conclusiones sobre la tasa de mutación humana y el vínculo con la edad del padre.
Los enfoques indirectos han estimado que las contribuciones del padre estarán más mutadas que las de la madre debido a la diferencia entre la producción de espermatozoides y óvulos. Los espermatozoides se generan y proliferan a lo largo de la vida de un hombre, mientras que es probable que todos los óvulos estén presentes desde el nacimiento. La diferencia estimada en las tasas de mutación entre los sexos ha sido variable, pero alta, alrededor de 4 a 7 veces más rápida en los machos. Este nuevo estudio confirma que la varianza es alta, pero que la contribución de mutaciones del padre probablemente no sea más de dos veces mayor que la de la madre.
Sin embargo, la dependencia de la edad del padre en la tasa de mutación es un » terriblemente novedoso» hallazgo según Awadalla. «La dependencia de la edad con respecto a las tasas de mutación en los padres es sólida y la primera observación directa de números sustanciales en humanos sin depender de enfoques indirectos», dijo. «La observación es particularmente llamativa para las ‘familias’ con autismo y esquizofrenia». El riesgo de TEA y esquizofrenia aumentó significativamente con la edad del padre en el momento de la concepción, lo que, según los autores, es consistente con estudios epidemiológicos en Islandia. Los niños con TEA en este estudio no tenían parientes genéticos cercanos con la enfermedad, lo que significa que es probable que la incidencia de TEA se deba únicamente a mutaciones de novo.
Teniendo en cuenta la edad del padre sobre la historia de Islandia, parece la edad promedio de los padres ha aumentado últimamente, de alrededor de 27 años en la década de 1970 a 33 en la actualidad. «Quizás una parte considerable del aumento en los diagnósticos de autismo en los últimos años se deba a la edad cada vez mayor de los padres», dijo Kari Stefansson, directora ejecutiva de deCODE.
La determinación de la tasa de mutación humana en general también plantea nuevas cuestiones en la evolución humana. Este estudio confirma la creciente evidencia de que la tasa de mutación probablemente ha sido dos o tres veces más lenta de lo estimado previamente. El resultado es «bastante importante ya que la tasa de mutación se usa para calibrar los tiempos de división entre especies», dijo Awadalla. «Parece que los tiempos de divergencia entre humanos y otros primates son casi el doble de lo que se infirió previamente a partir de registros fósiles o enfoques filogenéticos». Por lo tanto, la velocidad a la que las especies se ramifican podría ser más lenta de lo estimado previamente, cambiando las escalas de tiempo de la evolución humana.
A. Kong et al., «Tasa de mutaciones de novo y la importancia de la edad del padre en el riesgo de enfermedad», Nature, 488: 471475, 2012.
¿Interesado en leer más?
Hazte miembro de
Recibe acceso completo a más de 35 años de archivos, así como TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, historias destacadas, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí