DNAの突然変異は細胞が再生されるたびに受け継がれ、その結果、時間とともに蓄積されていく。このような突然変異は、老化現象だけでなく、いくつかの老化関連疾患の発症にも寄与していることが、研究により示唆されている。例えば、アルツハイマー病は、活性酸素の産生の増加やDNAとRNAの両方に対する酸化的損傷によって示される広範な酸化的ストレスと関連している。このような損傷の程度を明らかにするために、本研究はアルツハイマー病の患者と非患者の死後脳試料から前頭前野と海馬に存在する個々の神経細胞の全ゲノム配列を決定する初めての試みである。
ミラー博士らによる最初の調査では、定型発達の成人と比較して、アルツハイマー病と診断された人のDNAにより多くの変異があることが明らかになった。筆頭著者でブリガム大学病理学教授のマイケル・B・ミラー博士は、「この結果は、アルツハイマー病ニューロンがゲノム上の損傷を受け、それが細胞に大きなストレスを与え、細胞間の機能不全を作り出していることを示唆してます。これらの発見は、アルツハイマー病で、多くの脳細胞が死ぬ理由を説明するかもしれません」と述べた。
DNAの突然変異は、遺伝子の発現だけでなく、転写にも重大な影響を及ぼす可能性がある。変化したヌクレオチドが転写されると、正しいアミノ酸がタンパク質配列に結合されなくなり、タンパク質の機能が完全に変化してしまう可能性がある。このような変異が時間とともに蓄積されると、遺伝子全体が永久に発現しなくなる可能性がある。実際、アルツハイマー病患者では、神経学的定型群と比較して、重要な遺伝子が発現しなくなった機能不全の神経細胞がより多く存在していることが判明した。
