Ein Forschungsteam des Zentrums für Genomregulation in Barcelona veröffentlichte seine Ergebnisse in *Nature Communications* und enthüllte spezifische Mutations-Hotspots in der Transkriptionsinitiationsregion des menschlichen Genoms. Diese genomischen Mutations-Hotspots befinden sich innerhalb von 100 Basenpaaren stromabwärts der Transkriptionsinitiationsstelle, und ihre Mutationsrate ist 35 % höher als zufällig zu erwarten.

Dr. Donate Weghorn, die Leiterin der Studie, erklärte: „Diese Sequenzen sind hochgradig mutationsanfällig und bilden zusammen mit proteinkodierenden Sequenzen eine der funktionell wichtigsten Regionen des gesamten menschlichen Genoms.“ Das Forschungsteam identifizierte diese genomischen Mutations-Hotspot-Regionen erstmals systematisch durch die Analyse von 150.000 Proben aus der UK Biobank und 75.000 Proben aus der Genome Aggregator-Datenbank, kombiniert mit Daten aus elf Familienstudien.

Die Studie ergab, dass diese genomischen Mutations-Hotspots hauptsächlich in frühen Stadien der Embryonalentwicklung entstehen und chimäre Mutationsmerkmale aufweisen. Dieses Mutationsmuster kann dazu führen, dass die Eltern asymptomatisch, die Nachkommen jedoch erkrankt sind. Wird die Mutation über die Keimzellen vererbt, tragen alle Zellen der Nachkommen die Variante. Betroffene Gene sind hauptsächlich an wichtigen physiologischen Prozessen wie der Krebsentstehung, der Regulation der Gehirnfunktion und der Gliedmaßenentwicklung beteiligt.

Die Forscher beobachteten den Selektionseffekt der natürlichen Selektion auf genomische Mutations-Hotspots. Bei kürzlich aufgetretenen seltenen Varianten war die Anzahl der Mutationen in der Initiationsregion signifikant erhöht; bei häufigen Varianten mit einer längeren Evolutionsgeschichte war diese Erhöhung hingegen signifikant reduziert. Dies deutet darauf hin, dass schädliche Mutationen durch die natürliche Selektion allmählich eliminiert wurden. Dr. Weghorn wies darauf hin: „Wenn ein Modell nicht weiß, dass eine Region von Natur aus reich an Mutationen ist, kann es die Bedeutung von Genen falsch interpretieren.“ Diese Erkenntnis hat wichtige Implikationen für die Erforschung genetischer Erkrankungen. Traditionelle Forschungsmethoden übersehen möglicherweise wichtige pathogene Faktoren, indem sie chimäre Mutationen herausfiltern. Es wird daher empfohlen, relevante Daten durch die Analyse von Mutations-Kookkurrenzmustern erneut zu untersuchen. Mit fortschreitender Genomforschung wird die Aufklärung der Entstehungsmechanismen genomischer Mutations-Hotspots eine neue theoretische Grundlage für die Diagnose und Prävention genetischer Erkrankungen schaffen.

Weitere Informationen: Nature Communications (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Communications*