จันทร์พฤศจิกายน 25, 2013.- กลุ่มนักวิจัยได้ระบุตัวแปรจีโนมที่เกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับความไวต่อแสงแดด, ผมสีอ่อน, ดวงตาสีฟ้าและฝ้ากระ มันเป็นเส้นทางที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับลำดับ interleaved ของ DNA หรือภูมิภาคที่ไม่มีการเข้ารหัสของยีนที่เป็นหนึ่งในไม่กี่โหลที่เกี่ยวข้องกับลักษณะผิวคล้ำของมนุษย์
ในการศึกษาตีพิมพ์ในวารสารฉบับ 'Cell' ฉบับดิจิตอลในวันพฤหัสบดีและดำเนินการโดยทีมงานต่างประเทศที่มีผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติ (NHGRI) ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ของสหรัฐอเมริกา วิเคราะห์กลุ่มชาวไอซ์แลนด์ ผู้ที่มีการลดเม็ดสีจะไวต่อแสงแดดมากขึ้น แต่สามารถดึงดูดแสงแดดได้ง่ายขึ้นเพื่อสร้างวิตามิน D3 ซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับกระดูกที่แข็งแรง
นักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลจากการศึกษาความสัมพันธ์จีโนมแบบเต็ม (GWAS) ของกลุ่มชาวไอซ์แลนด์นั้น GWAS เปรียบเทียบความแตกต่างที่พบบ่อยหลายแสนใน DNA ของแต่ละบุคคลเพื่อดูว่าตัวแปรเหล่านี้เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะที่รู้จักหรือไม่
Dan Kastner ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ NHGRI กล่าวว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับผิวคล้ำนั้นมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพและโรคของมนุษย์ ในความคิดของเขาการศึกษาครั้งนี้จะอธิบายถึงวิถีโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งสามารถนำไปสู่ความรู้เกี่ยวกับโรคผิวหนังเช่น melanoma ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของความไวต่อพันธุกรรมกับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม
ข้อมูลของ GWAS ทำให้นักวิจัยให้ความสนใจกับปัจจัยทางพันธุกรรมของยีน interferon 4 (IRF4) ซึ่งก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันโดยการสร้างโปรตีนที่กระตุ้นการผลิต interferons โปรตีนที่ต่อสู้กับไวรัสหรือแบคทีเรียที่เป็นอันตราย นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่ายีน IRF4 แสดงออกในระดับสูงเฉพาะในเซลล์เม็ดเลือดขาวซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันและในเซลล์มะเร็งผิวหนังเซลล์ผิวหนังชนิดพิเศษที่ผลิตเม็ดสีเมลานิน
ด้วยวิธีนี้การศึกษาได้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างยีน IRF4 และลักษณะผิวคล้ำ "การศึกษาความสัมพันธ์จีโนมแบบเต็มกำลังค้นพบสายพันธุ์จีโนมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับลักษณะของมนุษย์และส่วนใหญ่พบในจีโนมที่ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีน" วิลเลียมพาวานผู้ร่วมเขียนและนักวิจัยของแผนกวิจัยของ โรคทางพันธุกรรมใน NHGRI
"การสำรวจกระบวนการทางชีวภาพและกลไกระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการแปรปรวนในส่วนที่จีโนมที่มีคุณภาพต่ำเหล่านี้เป็นส่วนที่ยากของงานของเรานี่เป็นหนึ่งในไม่กี่กรณีที่นักวิทยาศาสตร์สามารถเชื่อมโยงตัวแปรใน ภูมิภาคจีโนมที่ไม่มีการเข้ารหัสด้วยกลไกการทำงาน "เขากล่าว
GWAS ของไอซ์แลนด์ผลิตตัวแปรหลายล้านตัวในหมู่ผู้คนในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ทำการวิเคราะห์ตัวแปร 16, 280 ตัวที่อยู่ในภูมิภาครอบ ๆ ยีน IRF4 จากนั้นใช้กระบวนการทำแผนที่อัตโนมัติเพื่อสำรวจกลุ่มของ IRF4 ใน 95, 085 คนในไอซ์แลนด์ ชิปซิลิกอนที่ใช้ในกระบวนการอัตโนมัติทำให้สามารถรวมตัวแปรจำนวนมากในการวิเคราะห์
ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าตัวแปรในภูมิภาคที่ไม่ได้เข้ารหัสซึ่งเป็นตัวเพิ่มประสิทธิภาพที่ควบคุมยีน IRF4 นั้นมีความสัมพันธ์กับลักษณะที่รวมกันของความไวต่อแสงแดด, ผมสีน้ำตาล, ดวงตาสีฟ้าและกระ งานวิจัยวาง IRF4 ไว้ในกว่า 30 ยีนที่เชื่อมโยงกับผิวคล้ำรวมถึงตัวแปรทางพันธุกรรมที่พบก่อนหน้านี้ในผู้ที่มีฝ้ากระและผมสีแดง
ส่วนหนึ่งของทีมรวมถึงผู้เขียนร่วมของ NHGRI วิเคราะห์บทบาทของ IRF4 ในเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมรงควัตถุและแสดงให้เห็นผ่านการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์และการทดสอบในหนูและ zebrafish ว่าสองปัจจัยการถอดรหัสโปรตีนที่ เปิดและปิดยีนโต้ตอบในทางเดินทางพันธุกรรมกับ IRF4 ในที่สุดเปิดใช้งานการแสดงออกของเอนไซม์ที่เรียกว่าไทโรซิเนส
หนึ่งในปัจจัยการถอดความของทางเดิน MITF เป็นที่รู้จักในฐานะผู้ควบคุมหลักของ melanocyte เนื่องจากมันจะกระตุ้นการแสดงออกของ IRF4 แต่เฉพาะเมื่อมีปัจจัยการถอดความ TFAP2A เท่านั้น ดังนั้นการแสดงออกของไทโรซิเนสที่มากขึ้นทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของการผลิตเม็ดสีเมลานินใน melanocytes
ตัวแปรที่ค้นพบใหม่ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความเข้ม เมื่อสวิตช์บนตัวเพิ่มประสิทธิภาพ IRF4 อยู่ในตำแหน่งเปิดเม็ดสีจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น เม็ดสีเมลานินจะถูกถ่ายโอนจาก melanocytes ไปยัง keratinocytes ซึ่งเป็นเซลล์ผิวหนังชนิดหนึ่งที่อยู่ใกล้พื้นผิวและปกป้องผิวจากรังสี UV จากแสงแดด
หากสวิตช์ทำงานได้ไม่ดีดังเช่นในกรณีที่มีตัวแปรที่ค้นพบพบว่าทางเดินนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าทำให้เกิดการแสดงออกของไทโรซิเนสและการสร้างเมลานินลดลง ยังไม่ทราบกลไกที่แน่นอนที่ทำให้เกิดฝ้ากระ แต่ดร. Pavan แนะนำว่าการเปลี่ยนแปลง epigenetic อาจมีบทบาทในการกระ
อย่างไรก็ตามผู้เขียนของการศึกษาครั้งนี้เข้าใจว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อกำหนดกลไกที่ IRF4 มีส่วนร่วมในการตอบสนองต่อรังสี UV ของ melanocytes ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดฝ้ากระและเกี่ยวข้องกับเนื้องอกชนิด ของมะเร็งผิวหนังที่มีอัตราการตายสูงสุด
ที่มา:
แท็ก:
ความงาม ความรู้สึกเรื่องเพศ สุขภาพ
ในการศึกษาตีพิมพ์ในวารสารฉบับ 'Cell' ฉบับดิจิตอลในวันพฤหัสบดีและดำเนินการโดยทีมงานต่างประเทศที่มีผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิจัยจีโนมมนุษย์แห่งชาติ (NHGRI) ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ของสหรัฐอเมริกา วิเคราะห์กลุ่มชาวไอซ์แลนด์ ผู้ที่มีการลดเม็ดสีจะไวต่อแสงแดดมากขึ้น แต่สามารถดึงดูดแสงแดดได้ง่ายขึ้นเพื่อสร้างวิตามิน D3 ซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับกระดูกที่แข็งแรง
นักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลจากการศึกษาความสัมพันธ์จีโนมแบบเต็ม (GWAS) ของกลุ่มชาวไอซ์แลนด์นั้น GWAS เปรียบเทียบความแตกต่างที่พบบ่อยหลายแสนใน DNA ของแต่ละบุคคลเพื่อดูว่าตัวแปรเหล่านี้เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะที่รู้จักหรือไม่
Dan Kastner ผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของ NHGRI กล่าวว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับผิวคล้ำนั้นมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพและโรคของมนุษย์ ในความคิดของเขาการศึกษาครั้งนี้จะอธิบายถึงวิถีโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งสามารถนำไปสู่ความรู้เกี่ยวกับโรคผิวหนังเช่น melanoma ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของความไวต่อพันธุกรรมกับปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม
ข้อมูลของ GWAS ทำให้นักวิจัยให้ความสนใจกับปัจจัยทางพันธุกรรมของยีน interferon 4 (IRF4) ซึ่งก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันโดยการสร้างโปรตีนที่กระตุ้นการผลิต interferons โปรตีนที่ต่อสู้กับไวรัสหรือแบคทีเรียที่เป็นอันตราย นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่ายีน IRF4 แสดงออกในระดับสูงเฉพาะในเซลล์เม็ดเลือดขาวซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันและในเซลล์มะเร็งผิวหนังเซลล์ผิวหนังชนิดพิเศษที่ผลิตเม็ดสีเมลานิน
ด้วยวิธีนี้การศึกษาได้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างยีน IRF4 และลักษณะผิวคล้ำ "การศึกษาความสัมพันธ์จีโนมแบบเต็มกำลังค้นพบสายพันธุ์จีโนมจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับลักษณะของมนุษย์และส่วนใหญ่พบในจีโนมที่ไม่ได้เข้ารหัสโปรตีน" วิลเลียมพาวานผู้ร่วมเขียนและนักวิจัยของแผนกวิจัยของ โรคทางพันธุกรรมใน NHGRI
"การสำรวจกระบวนการทางชีวภาพและกลไกระดับโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการแปรปรวนในส่วนที่จีโนมที่มีคุณภาพต่ำเหล่านี้เป็นส่วนที่ยากของงานของเรานี่เป็นหนึ่งในไม่กี่กรณีที่นักวิทยาศาสตร์สามารถเชื่อมโยงตัวแปรใน ภูมิภาคจีโนมที่ไม่มีการเข้ารหัสด้วยกลไกการทำงาน "เขากล่าว
GWAS ของไอซ์แลนด์ผลิตตัวแปรหลายล้านตัวในหมู่ผู้คนในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ทำการวิเคราะห์ตัวแปร 16, 280 ตัวที่อยู่ในภูมิภาครอบ ๆ ยีน IRF4 จากนั้นใช้กระบวนการทำแผนที่อัตโนมัติเพื่อสำรวจกลุ่มของ IRF4 ใน 95, 085 คนในไอซ์แลนด์ ชิปซิลิกอนที่ใช้ในกระบวนการอัตโนมัติทำให้สามารถรวมตัวแปรจำนวนมากในการวิเคราะห์
ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าตัวแปรในภูมิภาคที่ไม่ได้เข้ารหัสซึ่งเป็นตัวเพิ่มประสิทธิภาพที่ควบคุมยีน IRF4 นั้นมีความสัมพันธ์กับลักษณะที่รวมกันของความไวต่อแสงแดด, ผมสีน้ำตาล, ดวงตาสีฟ้าและกระ งานวิจัยวาง IRF4 ไว้ในกว่า 30 ยีนที่เชื่อมโยงกับผิวคล้ำรวมถึงตัวแปรทางพันธุกรรมที่พบก่อนหน้านี้ในผู้ที่มีฝ้ากระและผมสีแดง
ส่วนหนึ่งของทีมรวมถึงผู้เขียนร่วมของ NHGRI วิเคราะห์บทบาทของ IRF4 ในเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมรงควัตถุและแสดงให้เห็นผ่านการศึกษาการเพาะเลี้ยงเซลล์และการทดสอบในหนูและ zebrafish ว่าสองปัจจัยการถอดรหัสโปรตีนที่ เปิดและปิดยีนโต้ตอบในทางเดินทางพันธุกรรมกับ IRF4 ในที่สุดเปิดใช้งานการแสดงออกของเอนไซม์ที่เรียกว่าไทโรซิเนส
หนึ่งในปัจจัยการถอดความของทางเดิน MITF เป็นที่รู้จักในฐานะผู้ควบคุมหลักของ melanocyte เนื่องจากมันจะกระตุ้นการแสดงออกของ IRF4 แต่เฉพาะเมื่อมีปัจจัยการถอดความ TFAP2A เท่านั้น ดังนั้นการแสดงออกของไทโรซิเนสที่มากขึ้นทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของการผลิตเม็ดสีเมลานินใน melanocytes
ตัวแปรที่ค้นพบใหม่ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมความเข้ม เมื่อสวิตช์บนตัวเพิ่มประสิทธิภาพ IRF4 อยู่ในตำแหน่งเปิดเม็ดสีจำนวนมากจะถูกสร้างขึ้น เม็ดสีเมลานินจะถูกถ่ายโอนจาก melanocytes ไปยัง keratinocytes ซึ่งเป็นเซลล์ผิวหนังชนิดหนึ่งที่อยู่ใกล้พื้นผิวและปกป้องผิวจากรังสี UV จากแสงแดด
หากสวิตช์ทำงานได้ไม่ดีดังเช่นในกรณีที่มีตัวแปรที่ค้นพบพบว่าทางเดินนั้นมีประสิทธิภาพน้อยกว่าทำให้เกิดการแสดงออกของไทโรซิเนสและการสร้างเมลานินลดลง ยังไม่ทราบกลไกที่แน่นอนที่ทำให้เกิดฝ้ากระ แต่ดร. Pavan แนะนำว่าการเปลี่ยนแปลง epigenetic อาจมีบทบาทในการกระ
อย่างไรก็ตามผู้เขียนของการศึกษาครั้งนี้เข้าใจว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อกำหนดกลไกที่ IRF4 มีส่วนร่วมในการตอบสนองต่อรังสี UV ของ melanocytes ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดฝ้ากระและเกี่ยวข้องกับเนื้องอกชนิด ของมะเร็งผิวหนังที่มีอัตราการตายสูงสุด
ที่มา:
