Eneggede tvillinger don»t-andel 100% av sine DNA –
Eneggede tvillinger form fra samme egg, og få det samme genetiske materialet fra sine foreldre — men som doesn»t bety at de»re genetisk identisk med den tiden de»re født.
Som»s fordi såkalte eneggede tvillinger plukke opp genetiske mutasjoner i livmoren, som cellene sine veve inn nye tråder av DNA og deretter delt inn i flere og flere celler. I gjennomsnitt par tvillinger har forsikring som er forskjellige med et gjennomsnitt på 5.,2 mutasjoner som oppstår tidlig i utviklingen, ifølge en ny studie.
«En spesielt overraskende observasjon er at i mange tvillingpar, noen mutasjoner er gjennomført av nesten alle celler i en twin men helt fraværende i den andre,» Ziyue Gao, en assisterende professor i genetikk ved Universitetet i Pennsylvania, som ikke var involvert i forskning, sa i en e-post.,
Relatert: Se dobbelt: 8 fascinerende fakta om tvillinger
studien forfatterne anslår at omtrent 15% av eneggede tvillingpar, ett twin bærer en «betydelig» antall mutasjoner at andre ikke deler.
«Som kan være opp til ca 10 til 15 mutasjoner,» sa senior forfatter Kari Stefansson, administrerende DIREKTØR i deCODE genetics, et datterselskap av biofarmasøytiske selskapet Amgen som studerer den menneskelige genom., Studien ikke angi hvor i genomet disse mutasjonene skje, eller om de for det meste dukker opp i gener som kode for bestemte typer proteiner; dette kan være et område for fremtidig forskning, Stefansson sa.
Twinning oppstår når en enkelt befruktet egg, kalles en zygote, deler seg og gir opphav til to separate embryo; dette oppstår vanligvis mellom ett og syv dager etter befruktning, Stefansson sa, men i sjeldne tilfeller, twinning kan oppstå mellom Dag 8 og 13. Den senere delingen oppstår, jo mer vil cellene har samlet når tvillingene separat.,
Så når en twin har mange mutasjoner som de andre doesn»t, det er mulig at søsken kan ha delt fra hverandre svært tidlig i utviklingen, snart etter deres felles egg først delt inn i to separate celler, Gao sa.
Alternativt, egg kan ha delt etter et dusin eller så celler samlet, men at klyngen av celler didn»t dele likt mellom dem. I stedet, en twin (dvs., halvparten av zygoten) kan ha snagged en klump av celler som for det meste stammer fra en av foreldrene celle og derfor gjennomført felles mutasjoner, mens den andre tvillingen fikk en klump av celler mangler de mutasjoner, sa hun.
«Noen av dem er trolig ubetydelige … og noen av dem kan føre til sykdommer,» Stefansson sa. I tvillingstudier, som forskerne bruker til å utforske om genetikk eller miljømessige faktorer har mer innflytelse over en gitt egenskap, «vi er nødt til å redegjøre for påvirkning av disse mutasjonene,» sa han.
Den nye studien, som er publisert Jan., 7 i tidsskriftet Nature Genetics, tilbys dette unike bilde på tidlig utvikling fordi forfatterne gjorde noen smarte detektivarbeid ved hjelp av DNA fra tre generasjoner av mennesker.
Disse personene inkludert 387 par av identiske tvillinger og to sett med trillinger, så vel som deres foreldre, ektefeller og barn. (De trillinger var også eneggede, noe som betyr split fra samme egg.) Ved sekvensering av hele genomer fra alle disse familiemedlemmer, laget kunne spore hvilke mutasjoner dukket opp i som tvillinger, og hvilke av disse mutasjonene ble deretter gått ned til tvillinger» avkom.,
Hvis en mutasjon får gått ned gjennom flere generasjoner, som indikerer at det er en germline mutasjon — en som vises i egg, sæd og deres forløpere. Hvis det samme mutasjon vises også i den somatiske (ikke-reproduktive) celler i morselskapet, som mutasjon sannsynlig dukket opp i løpet av sine tidlige utvikling, forfatterne av notatet.
Som»s grunn i de første ukene etter befruktning, ingen celler har vært planlagt å bli kimceller ennå, så alle celler kan arve den samme mutasjoner., Etter at cellene differensiering til bakterie og somatiske celler, nye mutasjoner som vises i somatiske celler vunnet»t få sendt til den personen»s barn, mens nye mutasjoner i kimceller ville, i henhold til National Cancer Institute.
Så «hvis en slik mutasjon er funnet i både en twin blod og overføres til deres avkom, denne mutasjonen skjedde i løpet av sin tidlige utvikling,» når alle cellene var nært knyttet til hverandre, Gao sa.,
I tillegg til å spore mutasjoner mellom generasjoner, har forfatterne sett for mutasjoner som ble delt i et sett med tvillinger, men ikke til stede jevnt i alle sine celler. Dette fenomenet, kjent som mosaicism, indikerer at mutasjonen skjedde etter befruktning av egg, men før egget delt fra hverandre, siden begge søsken bære innfall, Gao sa.
ved Hjelp av begge disse metodene, teamet var i stand til å finne mutasjoner som dukket opp i denne smale vinduet til tidlig utvikling, og hvor ofte en dobbel hadde en mutasjon som de andre hadde»t., Kort sagt, man kan»t anta at eneggede tvillinger deler identisk DNA, som de fant.
En begrensning ved studien er at forfatterne samlet inn DNA fra kinn vattpinner og blodprøver, men de samlet seg ingen DNA fra, si, sæd eller egg, Gao sa. Hvis mer vev er sekvensert, forfatterne vil sannsynligvis finne mer embryonale mutasjoner og være bedre i stand til å finne de mutasjoner til en viss utviklingsmessige stage basert på deres frekvenser i ulike vev, hun bemerket.,
i Tillegg forfatterne bemerket at de hadde»t kjenner som tvillinger delte en fostervann sac, morkaken eller chorion — membran som gir opphav til fosterets del av morkaken. Med denne informasjonen, kan de finne ut om deling av disse strukturene er alle relatert til antall eller timing av genetiske mutasjoner i tidlig utvikling.,
For nå, takeaway fra denne studien er at forskere bør ikke anta at eneggede tvillinger deler 100% identisk DNA; slike forutsetninger kan føre dem til å overvurdere påvirkning av miljøet, når i virkeligheten, en genetisk mutasjon kan være kilden til en gitt sykdom eller egenskap, Stefansson sa.
Men, «slik genom forskjeller mellom eneggede tvillinger er fortsatt svært sjeldne, på ordre fra noen forskjeller i 6 milliarder base-par,» med base par som byggesteinene i DNA, Gao sa., Det er uklart hvor mange av disse små mutasjoner ville resultere i en funksjonell endring som endrer hvordan cellen fungerer, og generelt, «jeg tviler på at disse forskjellene vil ha betydelig bidrag til fenotypiske forskjeller i tvillingstudier,» la hun til.
Opprinnelig publisert på Live Science.