Диабет в вашей ДНК? Ученые сосредотачиваются на генетической сигнатуре риска: многие различные мутации, связанные с диабетом 2 типа, происходят в ключевых участках активной ДНК в островковых клетках поджелудочной железы, препятствуя активности главного регулятора

На протяжении десятилетий ученые пытались разгадать эту загадку и обнаружили более 80 крошечных различий в ДНК, которые, кажется, повышают риск заболевания у некоторых людей или защищают других от разрушительно высокого уровня сахара в крови, который является его отличительной чертой.
Но ни одна «сигнатура диабета 2 типа» в результате этого поиска не была обнаружена.
Теперь группа ученых сообщила об открытии, которое может объяснить, как несколько генетических дефектов могут привести к одному и тому же заболеванию.

Они определили кое-что, что объединяет некоторые из этих связанных с диабетом генетических дефектов: они, кажется, изменяют способ "чтения" их генов определенными клетками поджелудочной железы.
Открытие может в конечном итоге привести к более индивидуальному лечению диабета. Но на данный момент это первая демонстрация того, что многие изменения ДНК, связанные с диабетом 2 типа, связаны с одной и той же молекулой, считывающей ДНК. Названный регуляторным фактором X или RFX, он является главным регулятором ряда генов.

Команда, сообщающая о результатах в новой статье в Proceedings of the National Academy of Sciences, происходит из Университета Мичигана, Национальных институтов здравоохранения, Лаборатории геномной медицины Джексона, Университета Северной Каролины и Университета Южной Калифорнии.
Они сообщают, что многие изменения ДНК, связанные с диабетом, влияют на способность RFX связываться с определенными участками в геномах кластеров клеток поджелудочной железы, называемых островками. А это, в свою очередь, меняет способность клеток выполнять важные функции.

Островки содержат клетки, вырабатывающие гормоны, в том числе инсулин и глюкагон, которые поддерживают баланс сахара в крови у здоровых людей. У людей с диабетом это регулирование нарушается, что приводит к ряду проблем со здоровьем, которые могут развиваться в течение многих лет.
«Мы обнаружили, что многие тонкие различия в написании ДНК, которые увеличивают риск диабета 2 типа, по-видимому, нарушают общую регуляторную грамматику в островковых клетках», — говорит Стивен С.J. Паркер, доктор философии.D., доцент кафедры вычислительной медицины и биоинформатики, а также генетики человека в Медицинской школе U-M. "RFX, вероятно, не может прочитать слова с ошибками, и это нарушение нормативной грамматики играет важную роль в генетическом риске диабета 2 типа."

Паркер является одним из четырех соавторов статьи, в которую также входит Майкл Бёнке, доктор философии.D., Департамента биостатистики Школы общественного здравоохранения Университета штата Мэриленд, Фрэнсис Коллинз, штат Массачусетс.D., Ph.D., директор Национальных институтов здоровья и Майкл Л. Stitzel, Ph.D. лаборатории Джексона.

До своей нынешней должности преподавателей Паркер и Стицель работали в лаборатории Коллинза в Национальном исследовательском институте генома человека.

Аруши Варшней, аспирантка Паркера, является одним из первых авторов статьи вместе с Лорой Скотт, доктором философии.D., и Райан Уэлч, доктор философии.D., кафедры биостатистики Университета штата Мичиган и Майкл Эрдос, доктор философии.D., Национального института исследования генома человека.
Они провели обширное исследование ДНК из образцов островков, выделенных у 112 человек. Они охарактеризовали различия не только в последовательностях ДНК, но и в том, как ДНК была упакована и модифицирована эпигенетическими факторами, а также в уровнях продуктов экспрессии генов, которые указывали, как часто гены считывались и транскрибировались.

Это позволило им отслеживать «следы», которые RFX и другие факторы транскрипции оставляют на упакованной ДНК после того, как они выполнили свою работу.
RFX и другие факторы не связываются напрямую с частью гена, кодирующей белок, выполняющий клеточную работу. Скорее, они связываются с участком ДНК рядом с геном — своего рода взлетно-посадочная полоса.

Но когда присутствуют генетические изменения, связанные с диабетом 2 типа, взлетно-посадочная полоса нарушается, и RFX не может связываться должным образом.
Каждое изменение ДНК может изменять это связывание по-разному, что приводит к несколько иному влиянию на риск диабета 2 типа или регуляцию уровня сахара в крови. Но общим фактором для многих из этих изменений было его влияние на область, где, как ожидается, будет связываться RFX, в клетках островков поджелудочной железы.
Итак, говорит Паркер, это показывает, как геном — фактическая последовательность ДНК — может влиять на эпигеном или факторы, влияющие на экспрессию генов.

Исследователи отмечают, что смертельная форма диабета, наблюдаемая у нескольких детей, рожденных каждый год, может быть связана с мутациями RFX. Это состояние, называемое синдромом Митчелла-Райли, включает неонатальный диабет и деформированную поджелудочную железу и, как известно, вызвано редкой аутосомно-рецессивной мутацией одной формы RFX.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *