Maanantai 25. marraskuuta 2013.- Ryhmä tutkijoita on tunnistanut genomivariantin, joka liittyy voimakkaasti herkkyyteen auringolle, vaaleille hiuksille, sinisille silmille ja pisamille. Se on monimutkainen reitti, johon sisältyy lomitettu DNA-sekvenssi tai geenin ei-koodaava alue, joka on muutaman kymmenen joukossa ja liittyy ihmisen pigmentaation ominaispiirteisiin.
Tutkimuksessa, joka julkaistiin tässä digitaalisessa lehden 'Cell' lehdessä torstaina ja jonka suoritti kansainvälinen ryhmä, joka koostuu asiantuntijoista Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien (NIH) kansallisesta ihmisgenomitutkimuslaitoksesta (NHGRI)., ryhmä islantilaisia analysoitiin. Ihmiset, joilla on pigmenttivähennys, ovat herkempiä auringolle, mutta voivat houkutella auringonvaloa helpommin tuottamaan D3-vitamiinia, joka on välttämätön ravinto terveille luille.
Tutkijat analysoivat kyseisen islantilaisten ryhmän koko genomiyhdistystutkimuksen (GWAS) tietoja. GWAS vertaa satoja tuhansia yleisiä eroja yksilöiden DNA: ssa nähdäkseen, liittyykö jokin näistä muunnelmista tunnettuun ominaisuuteen.
"Ihon pigmentointiin liittyvillä geeneillä on myös tärkeä rooli ihmisten terveydessä ja sairauksissa", sanoi NHGRI: n tieteellinen johtaja Dan Kastner. Hänen mukaansa tämä tutkimus selittää monimutkaisen molekyylireitin, joka voi myös auttaa tietämään ihosairauksista, kuten melanoomasta, joka johtuu geneettisen alttiuden vuorovaikutuksesta ympäristötekijöiden kanssa.
GWAS-tiedot johtivat tutkijoita keskittymään interferonia säätelevään geenitekijään 4 (IRF4), johon aiemmin liittyy immuniteetti, tekemällä proteiinia, joka stimuloi interferonien tuotantoa, viruksia tai haitallisia bakteereja torjuvia proteiineja. Tutkijat havaitsivat, että IRF4-geeni ilmentyy korkealla tasolla vain lymfosyyteissä, jotka ovat tärkeä tyyppi valkosolujen soluissa immuunijärjestelmässä, ja melanosyyteissä, erikoistuneissa ihosoluissa, jotka tuottavat melaniinipigmenttiä.
Tällä tavalla tutkimus saa aikaan yhteyden IRF4-geenin ja pigmentointiominaisuuden välillä. "Täydellisissä genomiyhdistystutkimuksissa on löydetty monia genomivariantteja, jotka liittyvät ihmisen ominaisuuksiin, ja suurin osa niistä löytyy ei-proteiinia koodaavista genomialueilta", kertoi William Pavan, Geneettiset sairaudet NHGRI: ssä.
"Biologisten prosessien ja molekyylimekanismien tutkiminen, jotka sisältävät variantteja näissä heikosti tutkituissa genomin osissa, on vaikea osa työtämme. Tämä on yksi harvoista tapauksista, joissa tutkijat ovat kyenneet yhdistämään muunnoksen johonkin ei-koodaava genomialue, jolla on toiminnallinen mekanismi ", hän toteaa.
Islantilainen GWAS tuotti miljoonia variantteja tutkimuksen kohteena olevien ihmisten keskuudessa. Tutkijat keskittyivät analyysiinsä 16 280 varianttiin, jotka sijaitsevat IRF4-geenin ympärillä, ja käyttivät sitten automaattista kartoitusprosessia tutkiakseen IRF4: n varianttijoukkoa 95 085 Islannissa. Automatisoidussa prosessissa käytetty piisiru mahdollistaa suuren määrän varianttien sisällyttämisen analyysiin.
Tulokset paljastivat, että koodaamattoman alueen variantti, tehostaja, joka säätelee IRF4-geeniä, liittyy auringonherkkyyden, ruskeiden hiusten, sinisten silmien ja pisamien yhdistettyyn ominaisuuteen. Tutkimus sijoittaa IRF4: n yli 30: een pigmentointiin liittyvään geeniin, mukaan lukien geneettinen variantti, jota aikaisemmin löydettiin pisamia ja punaisia hiuksia käyttävistä ihmisistä.
Osa ryhmästä, mukaan lukien NHGRI: n tekijät, analysoi IRF4: n roolia pigmentin säätelyyn liittyvässä reitissä ja osoitti soluviljelmätutkimuksissa ja kokeissa hiirillä ja seeprakalailla, että kaksi transkriptiotekijää, proteiinit, jotka kytkevät geenit päälle ja pois päältä, ovat vuorovaikutuksessa geenireitissä IRF4: n kanssa, aktivoimalla lopulta tyrosinaasi-nimisen entsyymin ekspression.
Yksi reitin transkriptiotekijöistä, MITF, tunnetaan melanosyyttien pääregulaattorina, koska se aktivoi IRF4: n ekspression, mutta vain TFAP2A-transkriptiotekijän läsnä ollessa. Siten tyrosinaasin suurempi ekspressio aiheuttaa melaniinipigmenttituotannon kasvun melanosyyteissä.
Äskettäin löydetty variantti toimii intensiteetin säätelijänä. Kun IRF4-tehostajan kytkin on päällä-asennossa, syntyy paljon pigmenttiä. Melaniinipigmentti siirtyy melanosyyteistä keratinosyyteihin, erään tyyppisiin ihosoluihin pinnan lähellä, ja se suojaa ihoa auringonvalon UV-säteilyltä.
Jos kytkin aktivoituu huonosti, kuten on tapausta, kun löydetty variantti sisältyy, reitti on vähemmän tehokas, mikä johtaa tyrosinaasin ilmentymisen ja melaniinin tuotannon vähentymiseen. Tarkkaa mekanismia, joka tuottaa pisamia, ei ole vielä tiedossa, mutta tohtori Pavan ehdottaa, että epigeneettinen variaatio voi olla tärkeä osa pisamia.
Tämän tutkimuksen kirjoittajat ymmärtävät kuitenkin, että tarvitaan lisää tutkimusta sen mekanismin määrittämiseksi, jolla IRF4 osallistuu siihen, miten melanosyytit reagoivat UV-säteisiin, jotka voivat indusoida pisamia ja liittyvät melanoomaan, tyyppi ihosyöpään, jolla on korkein kuolleisuus.
Lähde:
Tunnisteet:
Leikkaa-Lapsi Eri Uudistuminen
Tutkimuksessa, joka julkaistiin tässä digitaalisessa lehden 'Cell' lehdessä torstaina ja jonka suoritti kansainvälinen ryhmä, joka koostuu asiantuntijoista Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien (NIH) kansallisesta ihmisgenomitutkimuslaitoksesta (NHGRI)., ryhmä islantilaisia analysoitiin. Ihmiset, joilla on pigmenttivähennys, ovat herkempiä auringolle, mutta voivat houkutella auringonvaloa helpommin tuottamaan D3-vitamiinia, joka on välttämätön ravinto terveille luille.
Tutkijat analysoivat kyseisen islantilaisten ryhmän koko genomiyhdistystutkimuksen (GWAS) tietoja. GWAS vertaa satoja tuhansia yleisiä eroja yksilöiden DNA: ssa nähdäkseen, liittyykö jokin näistä muunnelmista tunnettuun ominaisuuteen.
"Ihon pigmentointiin liittyvillä geeneillä on myös tärkeä rooli ihmisten terveydessä ja sairauksissa", sanoi NHGRI: n tieteellinen johtaja Dan Kastner. Hänen mukaansa tämä tutkimus selittää monimutkaisen molekyylireitin, joka voi myös auttaa tietämään ihosairauksista, kuten melanoomasta, joka johtuu geneettisen alttiuden vuorovaikutuksesta ympäristötekijöiden kanssa.
GWAS-tiedot johtivat tutkijoita keskittymään interferonia säätelevään geenitekijään 4 (IRF4), johon aiemmin liittyy immuniteetti, tekemällä proteiinia, joka stimuloi interferonien tuotantoa, viruksia tai haitallisia bakteereja torjuvia proteiineja. Tutkijat havaitsivat, että IRF4-geeni ilmentyy korkealla tasolla vain lymfosyyteissä, jotka ovat tärkeä tyyppi valkosolujen soluissa immuunijärjestelmässä, ja melanosyyteissä, erikoistuneissa ihosoluissa, jotka tuottavat melaniinipigmenttiä.
Tällä tavalla tutkimus saa aikaan yhteyden IRF4-geenin ja pigmentointiominaisuuden välillä. "Täydellisissä genomiyhdistystutkimuksissa on löydetty monia genomivariantteja, jotka liittyvät ihmisen ominaisuuksiin, ja suurin osa niistä löytyy ei-proteiinia koodaavista genomialueilta", kertoi William Pavan, Geneettiset sairaudet NHGRI: ssä.
"Biologisten prosessien ja molekyylimekanismien tutkiminen, jotka sisältävät variantteja näissä heikosti tutkituissa genomin osissa, on vaikea osa työtämme. Tämä on yksi harvoista tapauksista, joissa tutkijat ovat kyenneet yhdistämään muunnoksen johonkin ei-koodaava genomialue, jolla on toiminnallinen mekanismi ", hän toteaa.
Islantilainen GWAS tuotti miljoonia variantteja tutkimuksen kohteena olevien ihmisten keskuudessa. Tutkijat keskittyivät analyysiinsä 16 280 varianttiin, jotka sijaitsevat IRF4-geenin ympärillä, ja käyttivät sitten automaattista kartoitusprosessia tutkiakseen IRF4: n varianttijoukkoa 95 085 Islannissa. Automatisoidussa prosessissa käytetty piisiru mahdollistaa suuren määrän varianttien sisällyttämisen analyysiin.
Tulokset paljastivat, että koodaamattoman alueen variantti, tehostaja, joka säätelee IRF4-geeniä, liittyy auringonherkkyyden, ruskeiden hiusten, sinisten silmien ja pisamien yhdistettyyn ominaisuuteen. Tutkimus sijoittaa IRF4: n yli 30: een pigmentointiin liittyvään geeniin, mukaan lukien geneettinen variantti, jota aikaisemmin löydettiin pisamia ja punaisia hiuksia käyttävistä ihmisistä.
Osa ryhmästä, mukaan lukien NHGRI: n tekijät, analysoi IRF4: n roolia pigmentin säätelyyn liittyvässä reitissä ja osoitti soluviljelmätutkimuksissa ja kokeissa hiirillä ja seeprakalailla, että kaksi transkriptiotekijää, proteiinit, jotka kytkevät geenit päälle ja pois päältä, ovat vuorovaikutuksessa geenireitissä IRF4: n kanssa, aktivoimalla lopulta tyrosinaasi-nimisen entsyymin ekspression.
Yksi reitin transkriptiotekijöistä, MITF, tunnetaan melanosyyttien pääregulaattorina, koska se aktivoi IRF4: n ekspression, mutta vain TFAP2A-transkriptiotekijän läsnä ollessa. Siten tyrosinaasin suurempi ekspressio aiheuttaa melaniinipigmenttituotannon kasvun melanosyyteissä.
Äskettäin löydetty variantti toimii intensiteetin säätelijänä. Kun IRF4-tehostajan kytkin on päällä-asennossa, syntyy paljon pigmenttiä. Melaniinipigmentti siirtyy melanosyyteistä keratinosyyteihin, erään tyyppisiin ihosoluihin pinnan lähellä, ja se suojaa ihoa auringonvalon UV-säteilyltä.
Jos kytkin aktivoituu huonosti, kuten on tapausta, kun löydetty variantti sisältyy, reitti on vähemmän tehokas, mikä johtaa tyrosinaasin ilmentymisen ja melaniinin tuotannon vähentymiseen. Tarkkaa mekanismia, joka tuottaa pisamia, ei ole vielä tiedossa, mutta tohtori Pavan ehdottaa, että epigeneettinen variaatio voi olla tärkeä osa pisamia.
Tämän tutkimuksen kirjoittajat ymmärtävät kuitenkin, että tarvitaan lisää tutkimusta sen mekanismin määrittämiseksi, jolla IRF4 osallistuu siihen, miten melanosyytit reagoivat UV-säteisiin, jotka voivat indusoida pisamia ja liittyvät melanoomaan, tyyppi ihosyöpään, jolla on korkein kuolleisuus.
Lähde:
