Ve studii zveřejněné ve čtvrtek v tomto digitálním vydání časopisu „Cell“ a vedeného mezinárodním týmem, který zahrnuje odborníky z Národního ústavu pro výzkum lidského genomu (NHGRI) Národních ústavů zdraví (NIH) Spojených států., byla analyzována skupina Islanďanů. Lidé s redukcí pigmentu jsou citlivější na slunce, ale mohou snáze přitahovat sluneční světlo a vytvářet vitamín D3, základní živinu pro zdravé kosti.
Vědci analyzovali údaje z úplné studie genomové asociace (GWAS) této skupiny Islanďanů. GWAS porovnává stovky tisíc běžných rozdílů v DNA jednotlivců, aby zjistil, zda je některá z těchto variant spojena se známým rysem.
„Geny podílející se na pigmentaci kůže mají také důležitou roli v lidském zdraví a nemocech, “ uvedl vědecký ředitel NHGRI Dan Kastner. Podle jeho názoru tato studie vysvětluje komplexní molekulární cestu, která může také přispět k poznání o kožních onemocněních, jako je melanom, který je způsoben interakcí genetické susceptibility s faktory prostředí.
Data GWAS vedla vědce, aby se zaměřili na interferonový regulační genový faktor 4 (IRF4), dříve spojený s imunitou, tím, že vyrobí protein, který stimuluje produkci interferonů, proteinů, které bojují s viry nebo škodlivými bakteriemi. Vědci pozorovali, že gen IRF4 je exprimován ve vysokých hladinách pouze v lymfocytech, důležitém typu bílých krvinek v imunitním systému, a v melanocytech, specializovaných kožních buňkách, které produkují melaninový pigment.
Studie tímto způsobem navazuje spojení mezi IRF4 genem a pigmentační charakteristikou. „Úplné asociační studie genomu objevují mnoho genomických variant, které jsou spojeny s lidskými vlastnostmi, a většina z nich se nachází v genomických oblastech bez kódování proteinu, “ uvedl William Pavan, spoluautor a výzkumný pracovník výzkumné sekce Genetická onemocnění v NHGRI.
„Průzkum biologických procesů a molekulárních mechanismů, které zahrnují varianty v těchto špatně prozkoumaných částech genomu, je obtížnou součástí naší práce. Toto je jeden z mála případů, kdy vědci dokázali spojit variantu s nekódující oblast genomu s funkčním mechanismem, “poznamenává.
Islandský GWAS vytvořil mezi lidmi ve studii miliony variant. Vědci zaměřili svou analýzu na 16 280 variant lokalizovaných v oblasti kolem genu IRF4 a poté pomocí automatizovaného procesu mapování prozkoumali sadu variant na IRF4 u 95 085 lidí na Islandu. Křemíkový čip používaný v automatizovaném procesu umožňuje zahrnout do analýzy velké množství variant.
Data odhalila, že varianta v nekódující oblasti, enhancer, který reguluje gen IRF4, je spojena s kombinovanou charakteristikou citlivosti na slunce, hnědými vlasy, modrýma očima a pihy. Výzkum řadí IRF4 mezi více než 30 genů spojených s pigmentací, včetně genetické varianty dříve nalezené u lidí s pihy a rudými vlasy.
Část týmu, včetně spoluautorů NHGRI, analyzovala roli IRF4 v cestě související s regulací pigmentů a prostřednictvím studií a testů na buněčných kulturách u myší a zebrafish prokázala, že dva transkripční faktory, proteiny, které zapíná a vypíná geny, interaguje v genetické dráze s IRF4 a nakonec aktivuje expresi enzymu zvaného tyrosináza.
Jeden z transkripčních faktorů dráhy, MITF, je známý jako hlavní regulátor melanocytů, protože aktivuje expresi IRF4, ale pouze v přítomnosti transkripčního faktoru TFAP2A. Větší exprese tyrosinázy tedy způsobuje zvýšení produkce melaninových pigmentů v melanocytech.
Nově objevená varianta funguje jako regulátor intenzity. Když je spínač na zesilovači IRF4 v zapnuté poloze, generuje se mnoho pigmentu. Melaninový pigment se přenáší z melanocytů na keratinocyty, což je typ kožní buňky blízko povrchu, a chrání pokožku před UV zářením před slunečním zářením.
Pokud je spínač špatně aktivován, jako je tomu v případě, kdy je obsažena objevená varianta, je cesta méně účinná, což má za následek sníženou expresi tyrosinázy a produkci melaninu. Přesný mechanismus, který vytváří pihy, není dosud znám, ale Dr. Pavan naznačuje, že epigetické změny mohou hrát v pirách roli.
Autoři této studie však chápou, že je zapotřebí více výzkumu, aby se určil mechanismus, kterým se IRF4 podílí na tom, jak melanocyty reagují na UV paprsky, které mohou indukovat pihy a být spojeny s melanomem, typem rakoviny kůže s nejvyšší úmrtností.
Zdroj: www.DiarioSalud.net
