V študiji, ki je bila v četrtek objavljena v tej digitalni izdaji revije "Cell" in jo je izvedla mednarodna skupina, ki vključuje strokovnjake Nacionalnega inštituta za raziskovanje človeškega genoma (NHGRI) Nacionalnega inštituta za zdravje (NIH) Združenih držav Amerike, je bila analizirana skupina Islandcev. Ljudje z zmanjšanjem pigmenta so bolj občutljivi na sonce, vendar lažje pritegnejo sončno svetlobo in ustvarijo vitamin D3, bistveno hranilo za zdrave kosti.
Raziskovalci so analizirali podatke iz celotne študije asociacije genoma (GWAS) te skupine Islandcev. GWAS primerja sto tisoč pogostih razlik v posameznikovi DNK, da ugotovi, ali je katera od teh različic povezana z znano lastnostjo.
"Geni, ki sodelujejo pri pigmentaciji kože, imajo tudi pomembno vlogo pri zdravju in boleznih ljudi, " je dejal znanstveni direktor NHGRI Dan Kastner. Po njegovem mnenju ta študija pojasnjuje zapleteno molekularno pot, ki lahko prispeva tudi k znanju o kožnih boleznih, kot je melanom, ki ga povzroča interakcija genetske dovzetnosti z dejavniki okolja.
Podatki GWAS so raziskovalce usmerili k regulacijskemu genskemu faktorju 4 za interferon (IRF4), ki je bil prej povezan z imuniteto, in sicer s proizvodnjo beljakovin, ki spodbujajo proizvodnjo interferonov, beljakovin, ki se borijo z virusi ali škodljivimi bakterijami. Znanstveniki so opazili, da se gen IRF4 v visoki ravni izraža le v limfocitih, pomembni vrsti belih krvnih celic v imunskem sistemu, in v melanocitih, specializiranih kožnih celicah, ki proizvajajo pigment melanina.
Na ta način študija vzpostavlja povezavo med genom IRF4 in pigmentacijsko lastnostjo. "Celotne študije pridruževanja genomu odkrivajo številne genomske različice, ki so povezane s človeškimi lastnostmi, večina pa jih najdemo v genomskih regijah, ki ne kodirajo beljakovin, " je dejal William Pavan, soavtor in raziskovalec Raziskovalnega odseka Genetske bolezni v NHGRI.
"Raziskovanje bioloških procesov in molekularnih mehanizmov, ki vključujejo različice v teh slabo raziskanih delih genoma, je težaven del našega dela. To je eden redkih primerov, ko so znanstveniki lahko povezali varianto v nekodirajočo regijo genoma z funkcionalnim mehanizmom, "ugotavlja.
Islandski GWAS je med ljudmi v študiji ustvaril na milijone različic. Raziskovalci so analizo osredotočili na 16.280 različic, ki se nahajajo v regiji okrog gena IRF4, nato pa uporabili avtomatizirani postopek preslikave, da bi raziskali nabor variant na IRF4 pri 95.085 ljudeh na Islandiji. Silikonski čip, uporabljen v avtomatiziranem postopku, omogoča, da se v analizo vključi veliko število različic.
Podatki so razkrili, da je različica v nekodirajočem območju, ojačevalcu, ki uravnava gen IRF4, povezana s kombinirano lastnostjo občutljivosti na sonce, rjavimi lasmi, modrimi očmi in pege. Raziskava uvršča IRF4 med več kot 30 genov, povezanih s pigmentacijo, vključno z genetsko različico, ki so jo predhodno našli pri ljudeh z pege in rdečimi lasmi.
Del ekipe, vključno s soavtorji NHGRI, je analiziral vlogo IRF4 na poti, ki se nanaša na regulacijo pigmenta, in pokazal, s študijami celične kulture in testi na miših in zebricah, da sta dva faktorja transkripcije, beljakovine, ki vklapljanje in izklapljanje genov, interakcija na genetski poti z IRF4 in na koncu aktiviranje izražanja encima, imenovanega tirozinaza.
Eden od transkripcijskih dejavnikov poti, MITF, je znan kot glavni regulator melanocitov, saj aktivira izražanje IRF4, vendar le ob prisotnosti transkripcijskega faktorja TFAP2A. Tako večji izraz tirozinaze povzroči povečanje proizvodnje pigmenta melanina v melanocitih.
Na novo odkrita varianta deluje kot regulator intenzivnosti. Ko je stikalo na ojačevalniku IRF4 vklopljeno, nastane veliko pigmenta. Pigment melanin se prenaša iz melanocitov v keratinocite, vrsto kožne celice v bližini površine in ščiti kožo pred UV-sevanjem pred sončno svetlobo.
Če je stikalo slabo aktivirano, kot je to v primeru, ko je odkrita varianta vsebovana, je pot manj učinkovita, kar ima za posledico zmanjšano izražanje tirozinaze in proizvodnjo melanina. Natančen mehanizem, ki ustvarja pege, še ni znan, toda dr. Pavan predlaga, da lahko pri pegeh igrajo vlogo epigenetske variacije.
Vendar avtorji te študije razumejo, da je potrebnih več raziskav, da se določi mehanizem, s katerim IRF4 sodeluje pri odzivanju melanocitov na UV-žarke, kar lahko povzroči pege in je povezano z melanomom. kožnega raka z najvišjo smrtnostjo.
Vir: www.DiarioSalud.net
