Cuore Gene Rendimenti Insights Into Evolution, il rischio di malattia

Maggio 26, 2016 Admin Salute 0 4
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

DURHAM, NC - Analizzare la frequenza tra le popolazioni umane di una variante di un gene che influenza la vulnerabilità alla malattia di cuore, i biologi hanno trovato la prova che il gene è stato influenzato dalla pressione della selezione naturale. Cosa c'è di più, questa pressione evolutiva ha influenzato rischio di malattie cardiache.

L'analisi dei dati sulla variazione genetica tra 2.400 britannici uomini di mezza età ha indicato che gli uomini avrebbero subito il 43 per cento più attacchi di cuore avevano la selezione positiva per la variante del gene non si è verificato.

I ricercatori, guidati dal Duke University Professore di Biologia Gregory Wray, hanno pubblicato i loro risultati e il 7 Settembre 2004, numero della rivista "Current Biology". L'autore principale del documento è stato studente laureato Matthew Rockman di Duke. Altri co-autori sono stati, Dagan Loisel di Duke, Matthew Hahn della University of California a Davis e Nicole Soranzo e David Goldstein dell'University College di Londra.




I ricercatori hanno detto i loro risultati offrono un modello intellettuale per un più ampio studio di genetica evolutiva. Questo studio più ampio avrebbe lo scopo di colmare il divario tra «comprensione molecolare dettagliato della mutazione genetica alla base di una malattia e dei biologi evolutivi 'scienziati medici intuizioni sul modo in cui la selezione naturale ha agito sul gene per propagare che la mutazione nella popolazione.

Ha detto Rockman, "La nostra ricerca, e quella di altri biologi evoluzionisti, ci sta dirigendo verso una nuova, visione più sfumata delle varianti genetiche, che è che, di fatto, la variazione è parte di ciò che significa essere umani. E che questa variazione è non solo mutazione nocivo, ma in realtà un processo che contribuisce alla salute delle popolazioni. "

Tali studi, detto Rockman, dovrebbero includere non solo i segmenti di geni che codificano per la struttura di proteine ​​che compongono meccanismo della cellula. Essi dovrebbero anche comprendere i processi evolutivi che modellano i segmenti di geni che regolano l'attività di un gene.

Così, nel loro studio, Wray, Rockman ei loro colleghi hanno esplorato la storia evolutiva di una particolare variante di un gene chiamato MMP3. Tali varianti sono chiamati "alleli".

Il gene MMP3 è uno di una famiglia di geni che serve come modello per un enzima proteina con una vasta gamma di funzioni nel corpo. Tuttavia, la variante hanno studiato non influenza la struttura della proteina stessa, ma regola la quantità di proteina prodotta nella cellula. La variazione o polimorfismo, è piccola, aggiungendo una unità genetica, o nucleotide, al più di 1.600 che compongono la regione regolatrice del gene.

Tuttavia, il singolo alterazione nella regione regolatoria proteina MMP3 provoca una differenza funzionale che ha importanti implicazioni cliniche. La proteina MMP3 è un enzima che gioca un ruolo nel regolare l'elasticità e lo spessore dei vasi sanguigni. Mentre i suoi effetti sono complessi, ha detto che i ricercatori, nel complesso la variante hanno studiato tende a ritardare il progresso della malattia cardiaca coronarica

A causa di questo effetto clinico, notevoli dati umani erano state raccolte variante MMP3, detto Rockman, rendendo il gene attraente esplorare il possibile effetto della selezione naturale sulla frequenza della variante. Inoltre, ha detto, la natura della variazione offerto l'opportunità di studiare come mutazione, selezione e la demografia di popolazioni contribuiscono alla variazione nel gene ei suoi effetti sulla malattia.

"Le persone sono stati a lungo studiato il ruolo evolutivo di variazione nei geni che influenzano la struttura delle proteine ​​per le quali il codice", ha detto. "Tuttavia, una grande frazione del genoma è costituito da segmenti che non fanno il codice per una proteina, ma sono regioni regolatorie per il gene. Questa è davvero una regione sotto-esplorato del genoma, e noi stiamo sperando di scoprire di più su come si evolve e quale ruolo svolge in tratti complessi. "

Rockman, Wray ei loro colleghi prima confrontato la struttura della regione del gene tra i primati non umani - tra cui lo scimpanzé, gorilla, orangutan e babbuino. Questo confronto ha rivelato che la regione del gene sta evolvendo rapidamente ed era stato un "hotspot" mutazione per decine di milioni di anni.

I ricercatori hanno confrontato la prossima variazione di regione regolatoria del gene MMP3 fra sette popolazioni di tutto il mondo - Camerun, Cina, Inghilterra, Etiopia, India, Sud Italia e Papua Nuova Guinea. Hanno confrontato il modello di variazione con la variante genetica casuale che si svolgono in un gruppo di marcatori genetici neutrali. Tali analisi hanno rivelato che la variazione nel gene tra le popolazioni potrebbe essere attribuito evolutiva selezione positiva.

Particolarmente interessante si diceva, era che le loro analisi di dati sulla variazione genetica tra il campione di uomini di mezza età britanniche hanno indicato che gli uomini avrebbero subito il 43 per cento più attacchi di cuore avevano la selezione positiva per la variante del gene non si è verificato.

"In realtà non sappiamo perché si è verificato questa selezione, perché questo gene è coinvolto in così tanti processi diversi", ha detto Rockman. "Perché la malattia di cuore è una malattia relativamente recente, è più probabile che la selezione è stata per qualche altra funzione di MMP3, e l'effetto della malattia di cuore è stato accidentale", ha detto

Al di là della comprensione dell'evoluzione del gene MMP3, la ricerca offre lezioni più ampie, ha detto Wray.

"Penso che per la professione medica, una lezione è di non pensare di alleli come buoni o cattivi alleli alleli", ha detto. "Piuttosto, vi è un insieme complesso di interazioni, e in determinate circostanze e in alcuni combinazione con altri alleli, che allele è meglio possono differire. Quindi stiamo sostenendo una visione più sfumata di come noi vediamo le basi genetiche della malattia.

"Inoltre, ci piacerebbe il biologo evoluzionista di togliere da questo studio che la biologia evolutiva tradizionale è del tutto ignorato l'evoluzione delle regioni regolatorie, contro quelle regioni che codificano per la struttura delle proteine," ha detto. "Tuttavia, con le nuove tecniche di analisi a nostra disposizione, possiamo ora iniziare a guardare il 'schema' del genoma e come viene influenzata dall'evoluzione."

Entrambi i gruppi di lavoro insieme possono colmare il divario tra geni e salute, ha detto Wray, guadagnando una visione molto migliore di come l'evoluzione influenza la forma di geni che influenzano la salute.

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha