Исследователи идентифицируют самый мощный вариант гена для роста, известного на сегодняшний день

gene
                Кредит: CC0 Public Domain

Команда исследователей из Гарвардской медицинской школы, Бригама и Женской больницы, Socios En Salud и Института Брода в Гарварде и Массачусетском технологическом институте сообщает, что они определили единственного крупнейшего генетического фактора роста, известного на сегодняшний день.
                                                                                       

Результаты, опубликованные 13 мая в Nature, основаны на анализе образцов этнически разнообразных перуанцев, население которых, как известно, имеет самый короткий рост в мире.

Команда определила ранее неизвестный популяционно-специфический вариант гена FBN1 (E1297G). Вариант, обнаруженный исключительно у индейских индейцев, имел поразительную связь с более низким ростом.

Каждая копия гена была связана со снижением высоты в среднем на 2,2 сантиметра (около 0,8 дюйма). Люди с двумя копиями или двумя аллелями генного варианта были в среднем на 4,4 сантиметра (1,7 дюйма) ниже ростом. Эффект на порядок больше, чем эффекты, которые ранее идентифицированные варианты генов оказывают на рост человека, — в диапазоне 1 миллиметр (0,04 дюйма).

«Это исследование резко подчеркивает преимущество изучения разных групп населения и наличия разнообразной всемирной стратегии понимания генома человека», — говорит старший автор исследования Соумья Райчаудхури, профессор медицины и биомедицинской информатики в HMS, директор Центра Науки о данных в Бригаме и женской больнице, а также член института в Институте им. «Мы узнали новое о том, как работают сложные генетические признаки. Наши выводы имеют значение для важных заболеваний, связанных с FBN1, которые мы не могли бы узнать, не глядя на эту популяцию».

Многопрофильный международный исследовательский проект объединил компьютерных биологов, эпидемиологов, медиков, дерматологов и экспертов по различным генетическим и инфекционным заболеваниям с использованием различных геномных, компьютерных и визуальных методов.

Результаты их сотрудничества пролили новый свет на генетику роста, ключевую модель системы для изучения сложных, мультигенных систем, которые имеют решающее значение для понимания здоровья и болезней.

Давно известно, что широкий спектр мутаций в гене FBN1 вызывает синдром Марфана, наследственное заболевание соединительной ткани, характеризующееся гипермобильностью суставов, большей высотой по сравнению с другими членами семьи и, в некоторых случаях, сердечно-сосудистыми проблемами.

Однако вновь выявленный вариант не связан с болезнью.

«Одним из важнейших выводов этого исследования является то, как генетические варианты в одном и том же гене могут иметь очень разные эффекты», — говорит ведущий автор Самира Аскари, научный сотрудник HMS в области медицины в Brigham and Women. «Раньше, если бы вы спросили генетика, что бы сделал вариант в этом гене, они, вероятно, ответили бы, что вызывают болезнь. Но это не то, что мы обнаружили».

Напротив, основываясь на анализе исследователей о распределении варианта E1297G в перуанской популяции и среди более широкой популяции коренных американцев, этот вариант может фактически дать эволюционное преимущество, заявили исследователи, поскольку он, по-видимому, был выбран для эволюции.

Исследование показало, что новый вариант заметно чаще встречается в прибрежных перуанских популяциях, чем в популяциях Анд и Амазонки, что говорит о том, что низкий рост может быть результатом адаптации к факторам, связанным с прибрежной средой в Перу. , сказали исследователи.

Эти результаты, основанные на одном из немногих исследований генетики популяций коренных американцев, подчеркивают важность включения разнообразных популяций в биомедицинские исследования.

«Очень важно включить недопредставленные группы населения, особенно в такого рода исследованиях, которые являются моделями того, как функционируют другие мультигенные, сложные признаки», — сказали Меган Мюррей, профессор глобального здравоохранения Ронды Страйкер и Уильям Джонстон, и старший автор исследования. «Отсутствие некоторых людей означает, что мы можем упустить важную часть картины, которую мы пытаемся увидеть. И любые люди, которые не учтены, вряд ли смогут воспользоваться преимуществами такого рода исследований».

Высота — это сложная генетическая характеристика, которую легко измерить, и она представляет собой важную модель системы для понимания того, как работают сложные генетические системы.

Мета-анализ генетических исследований роста, проводимых преимущественно в европейских популяциях, включает более 700 000 особей, отмечают исследователи. Это исследование выявило около 4000 различных генетических вариаций, которые, как известно, влияют на рост человека. Большинство таких вариантов может сделать рост человека менее чем на один миллиметр выше или короче для каждой копии варианта, который есть у человека.

«Для сравнения, этот вариант, который мы обнаружили, имеет эффект 2,2 см на аллель», — сказал Аскари. «Это огромный вариант для роста».

Новый вариант не присутствовал ни в одном из крупных генетических исследований, проведенных с большинством европейского населения.

Геномы, которые анализировала команда в Перу, совершенно отличны от геномов, проанализированных в Европе или Северной Америке. Согласно предыдущему исследованию, около 80 процентов генов среднего перуанца происходят от их индейского происхождения.

До сих пор перуанцы не были включены ни в какие геномные исследования роста. изучая небольшую, ранее пропущенную популяцию, исследователи выявили аллель, который оказывал большее влияние на рост, чем все другие варианты.

«Просто накапливать и накапливать данные — это не ответ», — сказал Райчаудхури. «Если вы не смотрите на разные группы населения, вы пропустите действительно важные вещи».

Вариант E1297G встречается в 5% геномах перуанской популяции, но встречается в геномах менее 1% представителей коренных американцев из Мексики. Вариант полностью отсутствует в геноме людей европейского происхождения.

«Мы проводим исследования в группах населения, которые обычно не указаны на карте», — сказал Райчаудхури. «Этот относительно небольшой проект является крупнейшим генетическим исследованием, которое было проведено в Перу на данный момент».

Новое исследование выросло из серии проектов под руководством исследователей HMS в Перу, включая долгосрочное сотрудничество между Мюрреем и его коллегами из неправительственной организации по оказанию медицинской помощи Socios En Salud, перуанского филиала Partners In Health.

Работа Мюррея в Перу была сосредоточена вокруг эпидемиологии и генетики туберкулеза. Ее сотрудничество с командой Рэйхаудхури включает в себя предыдущее исследование, опубликованное в Nature Communications в прошлом году, которое проанализировало, как генетика данного человека влияет на его шансы заразиться или заболеть туберкулезом, и выявило ген, связанный с прогрессированием туберкулеза.

После завершения этого проекта Райчаудхури и Аскари увидели возможность исследовать то, что перуанский геном может показать о высоте. Когда их первоначальная работа показала, что существует связь с Марфаном, другие коллеги предложили искать аномалии кожи, которые характерны для вариантов в FBN1. Команда выросла, поскольку в нее вошла Эстер Фриман, доцент кафедры дерматологии HMS, дерматолог и эпидемиолог в Массачусетской больнице общего профиля. Работая в Лиме, ​​команда выследила гомозиготных особей, чтобы проанализировать их кожу, и обнаружила, что она отслеживала то, что можно было ожидать с этой генетической аномалией.

Эти разнообразные навыки были крайне важны для процесса открытия, что позволило исследователям создать этот документ, сказали исследователи.

«Если вы хотите заниматься действительно классной наукой, вам нужно выйти из своего угла и сотрудничать», — сказал Аскари./p>

Похожие новости

Добавить комментарий

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