序列多样性在怀孕初期失去

2025-06-24 05:23来源:本站

  WGS分析使我们能够通过将胎儿基因组与亲本基因组进行比较,研究了妊娠损失病例中DNM(SNV和INDELS)的速率和突变谱。在724个具有低母体污染的胎儿样品中(父亲分数> 25%;父亲亲属系数> 0.2; 366不同的妊娠丢失病例;图1A),我们确定了75,345 DNM,平均每损失103.3 DNM(95%CI = 100.7-105.9)。我们通过比较来自同一妊娠损失的多个胎儿样本(补充注释3)来估计8.0%(95%CI = 7.7-8.2%,二项式测试)的差异率。

  样品之间的差异可能是由伪影或杂结结突变引起的(补充注释3和扩展数据图3)。如果使用42例胎儿和两个绒毛样本的怀孕损失病例,我们将DNMS归类为杂种后突变,如果它们是非宪法的(等位基因平衡(AB))< 50%) in at least one villus sample, and found 9.7 (P = 1.92 × 10−7, t-test) post-zygotic mutations per villus that were absent from the proper fetus. By contrast, we identified 1.6 (P = 1.07 × 10−6, t-test) post-zygotic mutations in villus samples that were also in the proper fetus, occurring before trophoblast branching in early embryogenesis. This is supported by their high frequency in the proper fetus (Supplementary Fig. 8). Villus samples in general had a lower allelic balance (−2.9%; P = 2.07 × 10−40, t-test) and a higher number of DNMs (11.1 DNMs; P = 9.22 × 10−9, t-test; Fig. 5a and Extended Data Fig. 4) compared with proper fetal samples. We compared the mutational spectrum of the DNMs to mutational signatures identified in cancer samples32 and found that all samples with a detectable mutational signature 18 from COSMIC33 (characterized by C>一个突变)是绒毛样品(P = 0.0005,Fisher的精确测试),与先前对胎盘的研究一致。总体而言,这表明在早期发育中,体细胞突变的大量积累,仅限于滋养细胞谱系。

  DNM等位基因的AB是DNMS质量控制中的关键指标。与Trisomies和三倍体一样,额外的染色体的存在将预期的AB从1/2到1/2或2/3扭曲,从而影响DNM检测。纠正这种敏感性差异(补充注释3和补充图9),我们发现,父亲和母亲三倍体胎儿携带40(95%CI = 23.0-57.1)和25.9(95%CI = 15.8-35.9),分别比Euploid Fetuses平均多。这是可以预期的,因为三倍体胎儿具有额外的染色体。

  我们向父亲划分了15,086个DNM(71.7%),5,967(28.3%)逐步划分为胎儿的母体染色体(补充注释3)。DNMS对后代的高贡献是众所周知的6,35,对于接受两组父亲染色体(父亲三倍体)的胎儿,我们预计父亲DNM会产生相应的过量。与这一期望一致,我们发现,父亲的三倍体显示出更高的父亲分阶段突变(85.9%; 95%CI = 82.9-88.9%,jack刀),与eploid胎儿相比(71.4%; 95%; 95%CI = 69.8-73.0%ci = 69.8-73.0%block block jackknife capknife; block Jackknife;此外,在产妇三倍体(59.5%; 95%CI = 55.3–63.7%,lock小刀刀)和三异构体染色体(54.5%; 95%CI = 46.4-62.5%,Block Jackknife,Block Jackknife)中鉴定出的DNM显示出比Euploid低于euploid的fertains fertains。

  每个概率的DNM数量高度依赖于父母的年龄6,8,36,37。我们观察到与冰岛set6,30中的妊娠损失病例相似的年龄效应(图5C和扩展数据图5和6)。在妊娠损失案例中,DNM数量(16.3; 95%CI = 14.8–17.8)比校正构想时代的父母年龄后的冰岛设置中的数量更高,限于非triploid样品并纠正绒毛的贡献(扩展数据7)。绒毛的贡献与从父母年龄的独立性一致,正如对杂种后突变所期望的那样(扩展数据图5和7)。为了进一步研究这一点,我们估计了绒毛贡献的突变谱。我们发现,绒毛最高的贡献是C> a(3.4 DNM; p = 2.11×10-13,jack刀块)和Indel(4.9 DNMS; P = 1.84×10-13,Block JackKnife)突变(扩展数据图7和补充表3)。总而言之,与冰岛套装相比,在杂志后突变和潜在的假阳性有更大的贡献,但是强大的父母年龄效应和父亲的分数表明,在结束前妊娠损失病例中鉴定出的大多数突变。

  在雌性种系中,姐妹染色单体是在早期发育中形成的,与在青春期后形成的雄性种系相比。如果在姐妹形成之前发生突变(前妹妹),则预计会在姐妹染色单体上忠实地复制它(图5D)。我们预计,三层/trisomies的姐妹DNM的AB为2/3(图5D),而未在姐妹染色单体(后姐姐)上复制的DNM的AB为1/3。临界值为50%是在祖先和后姐姐ABS之间对称的,可用于区分它们。姊妹段内的高级AB(> 50%)DNM是前神突变和错误分类的dnms(假阳性DNM或AB测量误差)的组合,而同源段内的高AB突变可能仅由错误分类的突变组成,因为预期的AB总是1/3。因此,同源和姐妹细分市场之间高级突变的患病率的差异是对姐妹突变的比例的估计(可能是低估的;补充注释4)。对于孕妇传播的三倍体和三角体,我们发现姊妹细分市场中高AB DNM的患病率明显高(9.3%; 95%CI = 8.0-10.7%,jack刀比同源段(2.7%; 2.7%; 95%CI = 2.2-3.3%,Block Jackknife; block Jackknife;图5E);这表明孕妇突变的6.6%(95%CI = 5.1–8.0%,阻塞小刀)是姐妹突变。

  值得注意的是,我们没有观察到父母传播三倍体中高AB DNM的姐妹/同源状态差异(0.1%; p = 0.77)。在父亲的一侧,大多数DNM都预计在形成姐妹染色单体之前会在精子症的有丝分裂中积累。因此,如果额外的染色体源自同一精子症(扩展数据9),那么我们希望在亲子型传播的三倍体中看到一半DNM的AB较高(图9)。但是,我们在父亲方面的姊妹细分市场中几乎没有或没有高级DNM,这表明精子源自不同的精子(图5D),这与同样的/姊妹状态相同,在同源/姐妹状态下观察到的在同源性传播的三粒子的中心粒子(图3E)。

  我们将来自染色体的DNM的突变谱与额外的副本(三体植物,三倍体 - 外皮和三倍体 - 母)与e倍胎胎儿的DNM和未受到Trosomies/Monosomies/Monosomies影响不影响的染色体的DNM(异地体/单子体)(异倍体 - chromosomosomemos(Euploid – Chromosomosomemosome)(Euploid – Chromosomosomemomosomemosomemosomemosomemomosomosomosomosomemosomemosomemosomemosomemomosomes;图72;与本倍体 - 染色体对组相比,在母体三体中发现C> G突变的频率更高(P = 0.002; Euploid -Cromosomosem Pair)。没有其他比较通过多次测试校正(HOLM)。Duplication of chromosome 16 is frequent among the aneuploidies (Fig. 3a), and we have shown previously6 that C>G mutations in the maternal germline accumulate at high rates on chromosomes 8 and 16. Furthermore, these C>G mutations at these C>G-enriched regions are more likely to occur in strand-coordinated mutational clusters near non-crossover gene conversions6,8,30, which are双链休息(DSB)的产物。由于DSB会引起易位,我们搜索了易位病例,并在染色体15和16处发现了15-染色体16个染色体的染色体簇(图3B)(图3B),主要由C> A,C> G和C> T突变(87%)组成22个母体起源中的22个。这表明16染色体易受DSBS衰老卵母细胞的点突变和非整倍性的影响。

左文资讯声明:未经许可,不得转载。