探索人类高海拔适应极端的疾病和健康
许多研究小组最近探索人类适应和成功地确定了候选基因高海拔生活在遥远的三大全球人口:藏人、埃塞俄比亚和秘鲁人。
但是很少有同时探讨了另一个极端——不适应——的形式慢性高山病(CMS),也称为蒙日病,它的特点是生产过多的红细胞。
现在,在最大的全基因组研究,领导的一个国际研究小组主席圣地亚哥加州大学的儿科,加布里埃尔·哈达德博士,扩大了他们的最新研究理解适应极端的秘鲁人口。ob体育开户网址“CMS发病率是最高的安第斯(~ 18%),较小的藏人(1 - 11%),然而,完全没有从埃塞俄比亚人口进一步diseasepathogenesis神秘,“哈达德说。“因此,清楚地了解其病理生理学将有利于大型高空人口发展中这种综合症的风险。它还将提供见解在理解许多疾病病理生理学缺氧中起着重要作用,在海平面上,例如,中风,心肌缺血,阻塞性睡眠呼吸暂停,镰状细胞病。"
总共有94个人同样分为CMS和non-CMS调查对象参加了实验。他们来自塞罗迪帕斯科镇,一个最大的,高海拔定居点(世界上有超过50000人生活在大于14000英尺(4300米),高在安第斯山脉。
接下来,使用可用的遗传工具和一个新的自定义算法,研究人员筛选基因识别和分类的所有秘鲁人青睐的突变。总的来说,他们发现了11个地区包含38基因的统计学意义。9这些基因也在缺氧实验测试来验证其功能角色使用实验室模型生物,果蝇果蝇。
“在这项研究中,我们报告的结果扩大全基因组序列分析的CMS和non-CMS科目和识别额外的候选人地区正在积极的选择,“哈达德说。“事实上,更大的样本量,健壮的选择方法,和小说的使用统计测试prioritizationall允许我们发现小说在HA基因适应。此外,使用果蝇作为模式生物,我们发现某些候选基因在果蝇表达下调,耐缺氧诱导比控制。”
有趣的是,大多数的突变被发现在基因组的非编码区域,可能扮演一个重要的监管作用,细调优基因表达的水平。
“我们怀疑这个分子适应允许更多的基因灵活性,合理调节转录丰度,调整环境挑战的生理反应如缺氧、“哈达德说。
这项研究的结果将大大加剧现有基因的了解高海拔适应和缺氧的生理学。此外,研究者的新算法可以适应其他进一步的研究试图确定的基因特征人类适应。
更多信息:次仁施特丹等,新见解蒙日的遗传基础的疾病和适应高海拔,分子生物学与进化(2017)。DOI: 10.1093 / molbev / msx239