Pētījumā, kas ceturtdien tika publicēts šajā žurnāla “Cell” digitālajā izdevumā un kuru veica starptautiska komanda, kurā ietilpst eksperti no Amerikas Savienoto Valstu Nacionālā veselības institūta (NIH) Nacionālā cilvēka genoma pētījumu institūta (NHGRI), tika analizēta islandiešu grupa. Cilvēki ar samazinātu pigmenta daudzumu ir jutīgāki pret sauli, bet var vieglāk piesaistīt saules gaismu, lai iegūtu D3 vitamīnu, kas ir būtiska veselīgu kaulu barības viela.
Pētnieki analizēja datus no pilnīga genoma asociācijas pētījuma (GWAS) par šo Islandes iedzīvotāju grupu. GWAS salīdzina simtiem tūkstošu parasto atšķirību indivīdu DNS, lai redzētu, vai kāds no šiem variantiem ir saistīts ar zināmu pazīmi.
"Gēniem, kas iesaistīti ādas pigmentācijā, ir arī nozīmīga loma cilvēku veselībā un slimībās, " sacīja NHGRI zinātniskais direktors Dans Kastners. Pēc viņa domām, šis pētījums izskaidro sarežģītu molekulāro ceļu, kas var arī dot ieguldījumu zināšanās par ādas slimībām, piemēram, melanomu, ko izraisa ģenētiskās uzņēmības mijiedarbība ar vides faktoriem.
GWAS dati lika pētniekiem pievērsties interferona regulatīvajam gēna faktoram 4 (IRF4), kas iepriekš bija saistīts ar imunitāti, veidojot olbaltumvielu, kas stimulē interferonu ražošanu, olbaltumvielas, kas cīnās pret vīrusiem vai kaitīgām baktērijām. Zinātnieki novēroja, ka IRF4 gēns augstā līmenī tiek ekspresēts tikai limfocītos, kas ir svarīgs imūno sistēmas balto asins šūnu tips, un melanocītos - specializētās ādas šūnās, kas ražo melanīna pigmentu.
Tādā veidā pētījums nosaka saistību starp IRF4 gēnu un pigmentācijas īpašībām. "Pilnīgos genomu asociācijas pētījumos tiek atklāti daudzi genoma varianti, kas saistīti ar cilvēka īpašībām, un vairums no tiem ir sastopami genoma reģionos, kas nav olbaltumvielu kodētāji, " sacīja Viljams Pavāns, pētījuma sekcijas līdzautors un pētnieks. Ģenētiskās slimības NHGRI.
"Tādu bioloģisko procesu un molekulāro mehānismu izpēte, kas ietver variantus šajās slikti izpētītajās genoma daļās, ir sarežģīta mūsu darba sastāvdaļa. Šis ir viens no nedaudzajiem gadījumiem, kad zinātnieki ir spējuši saistīt variantu kādā nekodējošs genoma reģions ar funkcionālu mehānismu, "viņš atzīmē.
Islandes GWAS pētījumā iesaistīto cilvēku starpā radīja miljoniem variantu. Pētnieki koncentrēja savu analīzi uz 16 280 variantiem, kas atrodas reģionā ap IRF4 gēnu, un pēc tam izmantoja automatizētu kartēšanas procesu, lai izpētītu IRF4 variantu kopumu 95 085 cilvēkiem Islandē. Silīcija mikroshēma, ko izmanto automatizētajā procesā, ļauj analīzē iekļaut lielu skaitu variantu.
Dati atklāja, ka variants nekodētā reģionā - pastiprinātājs, kas regulē IRF4 gēnu - ir saistīts ar saules jutības, brūnu matu, zilu acu un vasaras raibumu kombinēto iezīmi. Pētījums iekļauj IRF4 starp vairāk nekā 30 gēniem, kas saistīti ar pigmentāciju, ieskaitot ģenētisko variantu, kas iepriekš tika atrasts cilvēkiem ar vasaras raibumiem un sarkaniem matiem.
Daļa komandas, ieskaitot NHGRI līdzautorus, analizēja IRF4 nozīmi ceļā, kas saistīts ar pigmenta regulēšanu, un, izmantojot šūnu kultūras pētījumus un testus pelēm un zebrafish, parādīja, ka divi transkripcijas faktori, olbaltumvielas, kas ieslēdz un izslēdz gēnus, mijiedarbojas ģenētiskajā ceļā ar IRF4, galu galā aktivizējot enzīma, ko sauc par tirozīnu, ekspresiju.
Viens no ceļa transkripcijas faktoriem, MITF, ir pazīstams kā melanocītu galvenais regulators, jo tas aktivizē IRF4 ekspresiju, bet tikai TFAP2A transkripcijas faktora klātbūtnē. Tādējādi paaugstināta tirozīnu ekspresija izraisa melanīna pigmenta ražošanas palielināšanos melanocītos.
Jaunatklātais variants darbojas kā intensitātes regulators. Kad IRF4 pastiprinātāja slēdzis ir ieslēgtā stāvoklī, tiek radīts daudz pigmenta. Pigments melanīns tiek pārnests no melanocītiem uz keratinocītiem - ādas šūnu tipu, kas atrodas netālu no virsmas, un aizsargā ādu no saules staru ultravioletā starojuma.
Ja slēdzis ir vāji aktivizēts, kā tas ir gadījumā, kad atklātais variants ir ietverts, ceļš nav tik efektīvs, kā rezultātā tiek samazināta tirozīnu ekspresija un melanīna ražošana. Precīzs mehānisms, kas rada vasaras raibumus, vēl nav zināms, taču doktors Pavans norāda, ka vasaras raibumi var spēlēt epiģenētiskām variācijām.
Tomēr šī pētījuma autori saprot, ka ir nepieciešami vairāk pētījumu, lai noteiktu mehānismu, ar kuru IRF4 iesaistās, kā melanocīti reaģē uz UV stariem, kas var izraisīt vasaras raibumus un būt saistīti ar melanomu, tipa no ādas vēža ar visaugstāko mirstību.
Avots: www.DiarioSalud.net
