Взгляд на то, как простуда и хронические заболевания влияют на экспрессию ДНК

dna
                Кредит: CC0 Public Domain

Мы все рождены с последовательностью ДНК, которая кодирует (в форме генов) те самые черты, которые делают нас, нас — цвет глаз, рост и даже личность. Мы думаем об этих генах как о неизменных, но в действительности то, как они экспрессируются или превращаются в белки, которые являются рабочими лошадками наших молекулярных я, регулярно меняется.
                                                                                       

Многие из этих колебаний остаются мало понятными, включая то, как заболевание, такое как простуда или более сложное хроническое состояние, влияет на экспрессию генов.

Но Майкл Снайдер, доктор философии, профессор и кафедра генетики в Стэнфорде, работает над тем, чтобы изменить это. Он отслеживал, как его тело изменяется на молекулярном уровне в ответ на болезни, включая диабет, который есть у Снайдера.

Теперь, после последовательного опробования собственной ДНК и РНК (молекулярного кузена ДНК, который дает представление о генной активности), Снайдер обнаружил некоторые интересные закономерности, которые можно отследить при заболевании.

В то время как исследование охватывает только одного человека, оно дает беспрецедентное представление о молекулярном механизме, который возникает в организме, когда он простужен или борется с хроническим заболеванием. Исследование было опубликовано в Nature Medicine.

В течение трех лет Снайдер шесть раз заболевал простудой или гриппом, и у него было два заметных увеличения сахара в крови, которые выросли до диабетических уровней. Во время каждого приступа вирусной болезни Снайдер видел драматические изменения в своем «транскриптоме», каталоге молекул РНК, который указывает на уровни активности генов.

Во время каждой болезни основной набор генов, которые, как известно, способствуют иммунному ответу, восстанавливался, что имеет смысл, но каждая вирусная инфекция также вызывала активацию своей отдельной группы генов. Это может отражать тот факт, что инфекции были вызваны различными штаммами вируса.

После того, как Снайдер выздоравливал после каждой ошибки, его транскриптом возвращался в нормальное состояние с генами иммунного ответа, снижающими активность. Все это, по его словам, ожидалось.

Сюрприз наступил, когда Снайдер изучил эпигенетические изменения в своем геноме, в частности, химические модификации, называемые метилированием. (Приставка «epi» означает «включено» или «включено», а эпигенетика относится к совокупности молекул, которые фиксируются на ДНК, а не изменяют саму последовательность, чтобы изменить способ ее экспрессии.)

Анализ ДНК показал, что его паттерны метилирования, как правило, менялись только дважды за три года — оба раза перед тем, как у Снайдера был подъем сахара в крови. Другими словами, его ДНК была изменена во время начала его дисрегуляции глюкозы и всплесков диабета. Многие из этих изменений были близки к генам, которые, как известно, функционируют в метаболическом контроле.

«Хорошо известно, что метилирование связано с изменением активности генов — присутствие метильных групп обычно отключает экспрессию генов», — сказал Снайдер. «Мы думаем, что регуляторная последовательность этих метаболических генов нарушается, и это вызывает нарушение регуляции уровня глюкозы в моей крови, что способствует развитию моего диабета».

Интересно, продолжил он, что метилом начинает меняться до скачков уровня глюкозы. «Так как это происходит немного раньше, это признак того, что изменения метила могут на самом деле быть в какой-то степени ответственными за дисрегуляцию глюкозы». Он отметил, что, как только его уровень глюкозы упал, метилирование тоже.

«Впервые мы видим, что широко распространенные изменения происходят во время появления диабета», — сказал Дэн Се, доктор философии, бывший научный сотрудник в Стэнфорде. Эта информация, добавляет Снайдер, может быть важна для понимания различных типов диабета, почему это трудно изменить, и даже может сыграть роль в лечении этой болезни в будущем.

Снайдер контролировал себя таким образом в течение восьми лет, хотя в исследовании сообщалось только о трех. В течение этого времени Снайдер периодически брал образцы своей ДНК и РНК в ходе взятия крови. У них не было строгого графика, но он позаботился о том, чтобы увеличить частоту сбора, когда почувствовал, что у него возникает ошибка, поскольку цель состояла в том, чтобы как можно подробнее увидеть, как изменился молекулярный ландшафт его тела. ответ на патогенную агрессию или рост при диабете.

Следующим шагом будет выяснить, насколько эти выводы подтверждаются в сравнении с другими людьми. И хотя невозможно правдоподобно контролировать большую группу людей, поскольку Снайдер следил за собой так долго, как он это делал, он говорит, что готовится проанализировать данные от 100 человек, которые участвовали в аналогичном исследовании для ряда years./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *