2013 m. Lapkričio 25 d., Pirmadienis. Tyrėjų grupė nustatė genomo variantą, stipriai susijusį su jautrumu saulei, šviesiems plaukams, mėlynoms akims ir strazdanoms. Tai sudėtingas kelias, apimantis susikertančią DNR seką arba nekoduojančią geno sritį, kuri yra tarp kelių dešimčių, susijusių su žmogaus pigmentacijos bruožais.
Tyrime, paskelbtame šiame skaitmeniniame žurnalo „Cell“ leidime, ketvirtadienį ir kurį atliko tarptautinė komanda, kurią sudaro JAV nacionalinių sveikatos institutų (NIH) Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto (NHGRI) ekspertai., buvo išanalizuota islandų grupė. Žmonės, turintys pigmento sumažėjimą, yra jautresni saulei, tačiau gali lengviau pritraukti saulės spindulius, kad sugeneruotų vitaminą D3, būtiną sveikų kaulų maistinei medžiagai.
Tyrėjai išanalizavo visos islandų grupės genomo asociacijos tyrimo (GWAS) duomenis. GWAS lygina šimtus tūkstančių įprastų asmenų DNR skirtumų, kad sužinotų, ar kuris nors iš šių variantų yra susijęs su žinomu bruožu.
„Genetai, susiję su odos pigmentacija, taip pat vaidina svarbų vaidmenį žmogaus sveikatai ir ligoms“, - teigė NHGRI mokslinis direktorius Danas Kastneris. Jo nuomone, šis tyrimas paaiškina sudėtingą molekulinį kelią, kuris taip pat gali prisidėti prie žinių apie odos ligas, tokias kaip melanoma, kurią sukelia genetinis jautrumas sąveikai su aplinkos veiksniais.
GWAS duomenys paskatino tyrėjus sutelkti dėmesį į interferono reguliavimo geno faktorių 4 (IRF4), anksčiau susietą su imunitetu, gaminant baltymą, kuris skatina interferonų, baltymų, kovojančių su virusais ar kenksmingomis bakterijomis, gamybą. Mokslininkai pastebėjo, kad IRF4 genas dideliu kiekiu yra ekspresuojamas tik limfocituose, svarbiame imuninės sistemos baltųjų kraujo kūnelių tipe, ir melanocituose - specializuotose odos ląstelėse, gaminančiose pigmentą melaniną.
Tokiu būdu tyrimas nustato ryšį tarp IRF4 geno ir pigmentacijos ypatybės. „Atlikus išsamius genomo asociacijos tyrimus, atrandama daugybė genomo variantų, susijusių su žmogaus bruožais, ir dauguma jų randama ne baltymus koduojančiuose genomo regionuose“, - teigė Williamas Pavanas, „Research Research“ skyriaus autorius ir tyrėjas. NHGRI genetinės ligos.
"Biologinių procesų ir molekulinių mechanizmų, apimančių variantus šiose menkai ištirtose genomo dalyse, tyrinėjimas yra sunki mūsų darbo dalis. Tai vienas iš nedaugelio atvejų, kai mokslininkams pavyko susieti variantą su nekoduojantis genomo regionas su funkciniu mechanizmu “, - pažymi jis.
Islandijos GWAS tyrime dalyvavo milijonai variantų. Tyrėjai sutelkė savo dėmesį į 16 280 variantų, esančių regione aplink IRF4 geną, ir paskui naudojo automatinį žemėlapių sudarymo procesą, norėdami ištirti IRF4 variantų rinkinį 95 085 Islandijos žmonėms. Automatiniame procese naudojamas silicio lustas leidžia į analizę įtraukti daugybę variantų.
Duomenys atskleidė, kad nekoduojamo regiono variantas, stipriklis, reguliuojantis IRF4 geną, yra susijęs su bendru jautrumo saulės spinduliams, rudais plaukais, mėlynomis akimis ir strazdanomis bruožais. Tyrimai priskyrė IRF4 tarp daugiau nei 30 genų, susijusių su pigmentacija, įskaitant genetinį variantą, anksčiau rastą žmonėms su strazdanomis ir raudonais plaukais.
Dalis komandos, įskaitant NHGRI bendraautorius, išanalizavo IRF4 vaidmenį, susijusį su pigmento reguliavimu, ir, atlikdami ląstelių kultūros tyrimus ir bandymus su pelėmis ir zebrafish, parodė, kad du transkripcijos veiksniai - baltymai, kurie įjungti ir išjungti genus, genetiniame kelyje sąveikauti su IRF4, galiausiai aktyvuojant fermento, vadinamo tirozinaze, ekspresiją.
Vienas iš transkripcijos veiksnių, MITF, yra žinomas kaip melanocitų pagrindinis reguliatorius, nes jis suaktyvina IRF4 išraišką, tačiau tik esant TFAP2A transkripcijos faktoriui. Taigi didesnė tirozinazės ekspresija padidina melanino pigmento gamybą melanocituose.
Naujai atrastas variantas veikia kaip intensyvumo reguliatorius. Kai IRF4 stipriklio jungiklis yra įjungtoje padėtyje, susidaro daug pigmento. Pigmentas melaninas perkeliamas iš melanocitų į keratinocitus - tam tikros rūšies odos ląsteles, esančias šalia paviršiaus, ir apsaugo odą nuo saulės spindulių UV spindulių.
Jei jungiklis blogai suaktyvinamas, kaip tai daroma, kai yra atrastas variantas, kelias yra mažiau efektyvus, todėl sumažėja tirozinazės ekspresija ir melanino gamyba. Tikslus strazdanų generavimo mechanizmas dar nėra žinomas, tačiau daktaras Pavanas siūlo, kad strazdanos gali turėti įtakos epigenetinei variacijai.
Tačiau šio tyrimo autoriai supranta, kad reikia daugiau tyrimų, kad būtų galima nustatyti mechanizmą, pagal kurį IRF4 dalyvauja, kaip melanocitai reaguoja į UV spindulius, kurie gali sukelti strazdanas ir būti susiję su melanoma, tipo nuo didžiausio mirštamumo odos vėžio.
Šaltinis:
Žymės:
Seksualumas Vaistai Žodynas
Tyrime, paskelbtame šiame skaitmeniniame žurnalo „Cell“ leidime, ketvirtadienį ir kurį atliko tarptautinė komanda, kurią sudaro JAV nacionalinių sveikatos institutų (NIH) Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto (NHGRI) ekspertai., buvo išanalizuota islandų grupė. Žmonės, turintys pigmento sumažėjimą, yra jautresni saulei, tačiau gali lengviau pritraukti saulės spindulius, kad sugeneruotų vitaminą D3, būtiną sveikų kaulų maistinei medžiagai.
Tyrėjai išanalizavo visos islandų grupės genomo asociacijos tyrimo (GWAS) duomenis. GWAS lygina šimtus tūkstančių įprastų asmenų DNR skirtumų, kad sužinotų, ar kuris nors iš šių variantų yra susijęs su žinomu bruožu.
„Genetai, susiję su odos pigmentacija, taip pat vaidina svarbų vaidmenį žmogaus sveikatai ir ligoms“, - teigė NHGRI mokslinis direktorius Danas Kastneris. Jo nuomone, šis tyrimas paaiškina sudėtingą molekulinį kelią, kuris taip pat gali prisidėti prie žinių apie odos ligas, tokias kaip melanoma, kurią sukelia genetinis jautrumas sąveikai su aplinkos veiksniais.
GWAS duomenys paskatino tyrėjus sutelkti dėmesį į interferono reguliavimo geno faktorių 4 (IRF4), anksčiau susietą su imunitetu, gaminant baltymą, kuris skatina interferonų, baltymų, kovojančių su virusais ar kenksmingomis bakterijomis, gamybą. Mokslininkai pastebėjo, kad IRF4 genas dideliu kiekiu yra ekspresuojamas tik limfocituose, svarbiame imuninės sistemos baltųjų kraujo kūnelių tipe, ir melanocituose - specializuotose odos ląstelėse, gaminančiose pigmentą melaniną.
Tokiu būdu tyrimas nustato ryšį tarp IRF4 geno ir pigmentacijos ypatybės. „Atlikus išsamius genomo asociacijos tyrimus, atrandama daugybė genomo variantų, susijusių su žmogaus bruožais, ir dauguma jų randama ne baltymus koduojančiuose genomo regionuose“, - teigė Williamas Pavanas, „Research Research“ skyriaus autorius ir tyrėjas. NHGRI genetinės ligos.
"Biologinių procesų ir molekulinių mechanizmų, apimančių variantus šiose menkai ištirtose genomo dalyse, tyrinėjimas yra sunki mūsų darbo dalis. Tai vienas iš nedaugelio atvejų, kai mokslininkams pavyko susieti variantą su nekoduojantis genomo regionas su funkciniu mechanizmu “, - pažymi jis.
Islandijos GWAS tyrime dalyvavo milijonai variantų. Tyrėjai sutelkė savo dėmesį į 16 280 variantų, esančių regione aplink IRF4 geną, ir paskui naudojo automatinį žemėlapių sudarymo procesą, norėdami ištirti IRF4 variantų rinkinį 95 085 Islandijos žmonėms. Automatiniame procese naudojamas silicio lustas leidžia į analizę įtraukti daugybę variantų.
Duomenys atskleidė, kad nekoduojamo regiono variantas, stipriklis, reguliuojantis IRF4 geną, yra susijęs su bendru jautrumo saulės spinduliams, rudais plaukais, mėlynomis akimis ir strazdanomis bruožais. Tyrimai priskyrė IRF4 tarp daugiau nei 30 genų, susijusių su pigmentacija, įskaitant genetinį variantą, anksčiau rastą žmonėms su strazdanomis ir raudonais plaukais.
Dalis komandos, įskaitant NHGRI bendraautorius, išanalizavo IRF4 vaidmenį, susijusį su pigmento reguliavimu, ir, atlikdami ląstelių kultūros tyrimus ir bandymus su pelėmis ir zebrafish, parodė, kad du transkripcijos veiksniai - baltymai, kurie įjungti ir išjungti genus, genetiniame kelyje sąveikauti su IRF4, galiausiai aktyvuojant fermento, vadinamo tirozinaze, ekspresiją.
Vienas iš transkripcijos veiksnių, MITF, yra žinomas kaip melanocitų pagrindinis reguliatorius, nes jis suaktyvina IRF4 išraišką, tačiau tik esant TFAP2A transkripcijos faktoriui. Taigi didesnė tirozinazės ekspresija padidina melanino pigmento gamybą melanocituose.
Naujai atrastas variantas veikia kaip intensyvumo reguliatorius. Kai IRF4 stipriklio jungiklis yra įjungtoje padėtyje, susidaro daug pigmento. Pigmentas melaninas perkeliamas iš melanocitų į keratinocitus - tam tikros rūšies odos ląsteles, esančias šalia paviršiaus, ir apsaugo odą nuo saulės spindulių UV spindulių.
Jei jungiklis blogai suaktyvinamas, kaip tai daroma, kai yra atrastas variantas, kelias yra mažiau efektyvus, todėl sumažėja tirozinazės ekspresija ir melanino gamyba. Tikslus strazdanų generavimo mechanizmas dar nėra žinomas, tačiau daktaras Pavanas siūlo, kad strazdanos gali turėti įtakos epigenetinei variacijai.
Tačiau šio tyrimo autoriai supranta, kad reikia daugiau tyrimų, kad būtų galima nustatyti mechanizmą, pagal kurį IRF4 dalyvauja, kaip melanocitai reaguoja į UV spindulius, kurie gali sukelti strazdanas ir būti susiję su melanoma, tipo nuo didžiausio mirštamumo odos vėžio.
Šaltinis:
