V štúdii uverejnenej vo štvrtok v tomto digitálnom vydaní časopisu „Cell“, ktorú vedie medzinárodný tím, ktorého súčasťou sú odborníci z Národného ústavu pre výskum ľudského genómu (NHGRI) z Národných ústavov zdravia (NIH) Spojených štátov., bola analyzovaná skupina Islanďanov. Ľudia so zníženou pigmentáciou sú citlivejší na slnko, ale môžu ľahšie priťahovať slnečné svetlo, aby vytvorili vitamín D3, nevyhnutnú živinu pre zdravé kosti.
Vedci analyzovali údaje z úplnej štúdie genómovej asociácie (GWAS) tejto skupiny Islanďanov. GWAS porovnáva stovky tisíc bežných rozdielov v DNA jednotlivcov, aby zistil, či je niektorý z týchto variantov spojený so známou črtou.
„Gény, ktoré sa podieľajú na pigmentácii kože, majú dôležitú úlohu aj v oblasti zdravia ľudí a chorôb, “ uviedol vedecký riaditeľ NHGRI Dan Kastner. Podľa jeho názoru táto štúdia vysvetľuje zložitú molekulárnu cestu, ktorá môže tiež prispieť k poznatkom o kožných chorobách, ako je melanóm, ktorý je spôsobený interakciou genetickej citlivosti s environmentálnymi faktormi.
Údaje GWAS viedli vedcov k tomu, aby sa zamerali na interferónový regulačný génový faktor 4 (IRF4), predtým asociovaný s imunitou, vytvorením proteínu, ktorý stimuluje produkciu interferónov, proteínov, ktoré bojujú s vírusmi alebo škodlivými baktériami. Vedci zistili, že gén IRF4 sa exprimuje vo vysokých hladinách iba v lymfocytoch, dôležitom type bielych krviniek v imunitnom systéme av melanocytoch, špecializovaných kožných bunkách, ktoré produkujú melanínový pigment.
Týmto spôsobom štúdia vytvára spojenie medzi génom IRF4 a charakteristikou pigmentácie. „Štúdie úplného genómového združovania objavujú mnoho genomických variantov, ktoré sú spojené s ľudskými črtami a väčšina z nich sa nachádza v genómových oblastiach bez kódovania proteínov, “ uviedol William Pavan, spoluautor a výskumný pracovník výskumnej sekcie Genetické choroby v NHGRI.
„Preskúmanie biologických procesov a molekulárnych mechanizmov, ktoré zahŕňajú varianty v týchto zle preskúmaných častiach genómu, je zložitou časťou našej práce. Toto je jeden z mála prípadov, keď vedci dokázali spojiť variant s nekódujúca oblasť genómu s funkčným mechanizmom, “poznamenáva.
Islandský GWAS vytvoril medzi ľuďmi v štúdii milióny variantov. Vedci zamerali svoju analýzu na 16 280 variantov nachádzajúcich sa v oblasti okolo génu IRF4 a potom pomocou automatizovaného mapovacieho procesu preskúmali súbor variantov na IRF4 u 95 085 ľudí na Islande. Kremíkový čip použitý v automatizovanom procese umožňuje zahrnúť do analýzy veľké množstvo variantov.
Dáta odhalili, že variant v nekódujúcej oblasti, zosilňovač, ktorý reguluje gén IRF4, je spojený s kombinovanou charakteristikou citlivosti na slnko, hnedými vlasmi, modrými očami a pehami. Výskum stavia IRF4 medzi viac ako 30 génov spojených s pigmentáciou, vrátane genetického variantu, ktorý sa predtým vyskytoval u ľudí s pehami a červenými vlasmi.
Časť tímu vrátane spoluautorov NHGRI analyzovala úlohu IRF4 v dráhe súvisiacej s reguláciou pigmentov a prostredníctvom štúdií a testov na bunkových kultúrach na myšiach a zebrafish preukázala, že dva transkripčné faktory, proteíny, ktoré zapínajú a vypínajú gény, interagujú v genetickej dráhe s IRF4 a nakoniec aktivujú expresiu enzýmu nazývaného tyrozináza.
Jeden z transkripčných faktorov dráhy, MITF, je známy ako hlavný regulátor melanocytov, pretože aktivuje expresiu IRF4, ale iba v prítomnosti transkripčného faktora TFAP2A. Vyššia expresia tyrozinázy teda spôsobuje zvýšenie produkcie melanínového pigmentu v melanocytoch.
Novoobjavený variant pôsobí ako regulátor intenzity. Keď je prepínač na zosilňovači IRF4 v zapnutej polohe, generuje sa veľa pigmentu. Melanínový pigment sa prenáša z melanocytov na keratinocyty, typ kožných buniek blízko povrchu a chráni pokožku pred UV žiarením pred slnečným žiarením.
Ak je prepínač zle aktivovaný, ako je to v prípade, keď je obsiahnutý objavený variant, cesta je menej účinná, čo vedie k zníženej expresii tyrozinázy a produkcii melanínu. Presný mechanizmus, ktorý vytvára pehy, ešte nie je známy, ale Dr. Pavan naznačuje, že epiteletická variácia môže v pirách hrať úlohu.
Autori tejto štúdie však chápu, že je potrebný ďalší výskum na určenie mechanizmu, ktorým sa IRF4 podieľa na tom, ako melanocyty reagujú na UV lúče, ktoré môžu indukovať pehy a byť spojené s melanómom, typom rakoviny kože s najvyššou úmrtnosťou.
Zdroj: www.DiarioSalud.net
