전리방사선에 대한 부모 피폭의 세대 전환 결과의 결정은 주로 이 과정의 기초가 되는 메커니즘이 알려지지 않았기 때문에 확실시하기 어려웠습니다. 동물을 대상으로 한 연구는 전리방사선에 아버지가 노출되면 자손의 생존 능력, 생식 능력, 게놈 안정성이 저하될 수 있다는 증거를 제공했습니다. 이온화 방사선 처리된 성숙 정자로 수정된 소의 난모세포는 초기 배아 발생 동안 염색체 단편화 및 부성 염색체의 전위를 나타내며, 결과적으로 신장되고 불평등한 염색체 분리를 초래합니다. 이러한 유전적 모자이크는 체외수정에서 높은 유산율과 낮은 착상률의 주요 원인이 됩니다. 조사된 수컷 쥐의 생존 가능한 F1 자손은 증가된 유전적 불안정성과 암 발생률을 나타냅니다. 성숙한 정자의 특정 취약성은 임신 기간(즉, 성숙한 정자가 방사선에 노출되었을 때) 즈음에 자손의 악성 질병 위험 증가와 아버지의 방사선 노출 사이의 상관관계와 일치합니다. 지속적으로, 인간의 생식선 과돌연변이는 최근 임신 전 화학요법제에 대한 아버지의 노출과 관련이 있으며, 이는 자손의 유전병 위험을 증가시킬 수 있습니다.

성숙한 정자의 특정적인 취약성은 DSB 수리를 제외한 고도로 압축된 염색질 구조로 설명되며 수정 후 모체 요인에 의한 수리가 필요합니다. 생쥐의 HRR 및 NHEJ 인자의 고갈은 부성 DSB를 운반하는 초기 배아에서 염색체 구조적 이상을 현저하게 증가시킬 수 있습니다. 연구진들은 C. elegans에서 모성 TMEJ가 수정 시 부성 게놈에 작용하는 주요 DSB 복구 메커니즘이라는 것을 발견했습니다. 생리학적 조건에서 생성된 새로운 생식선 구조 변형은 또한 TMEJ 서명을 보여주며 인간에서 특히 아버지가 생성한 DNM5가 풍부합니다. 진화론적 관점에서 볼 때 안정적인 모계 게놈과 달리 불안정한 부계 게놈은 한 종의 유전적 다양성에 크게 기여합니다. TMEJ는 유전체 진화를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 보이는데, 이는 유전체의 특징이 C. elegans 변이체와 부성 인간 구조 변이체 모두에 존재하기 때문입니다. 따라서 부성 게놈에서 모성 TMEJ의 관여를 지배하는 메커니즘이 유전자 다양화에 기여한다고 추측하는 것은 타당합니다.

조사된 남성의 자손에서 관찰된 게놈 불안정성이 후생유전자의 변화에 의해 주도된다는 우리의 관찰은 부모 방사선 피폭의 해로운 결과를 방지하기 위한 잠재적인 치료 접근법을 개발하는 근거를 제공합니다. 헤테로크로마틴 억제제 또는 H3K9 메틸전달효소 억제제는 잠재적으로 부성 게놈 불안정성을 가진 자손에서 HRR을 촉진하는 것으로 고려될 수 있습니다. 또한, 우리의 연구는 성숙한 정자의 부성 게놈이 특히 취약하여 자손의 게놈 불안정성을 잠재적으로 유발하여 특히 두 달 전 임신 기간 동안 돌연변이 유발 노출로부터 보호해야 할 필요성을 증가시킨다는 것을 추가로 강조합니다. 요약하자면, 이들의 연구는 방사선에 대한 아버지 피폭의 세대 전환 효과의 기초가 되는 이전에 알려지지 않은 메커니즘을 설명하고 인간의 아버지 DNA 손상의 세대 전환 효과에 대한 추가 평가를 요구합니다.