Комплексное генетическое исследование расщелины губы и неба Анализ, проведенный Боннским университетом, позволяет по-новому взглянуть на возможные причины порока развития.
Расщелина губы и неба - один из самых распространенных врожденных пороков развития. Причины его в основном генетические. Однако до сих пор в значительной степени неизвестно, какие именно гены поражены. Новое международное исследование, проведенное Боннским университетом, теперь дает новые идеи. Результаты опубликованы в журнале Human Genetics and Genomics Advances, но уже доступны в Интернете, пишет medicalxpress.com.
Исследователи из Института генетики человека при университетской клинике Бонна объединили в своей работе различные источники данных. В ходе своих исследований они обнаружили пять новых областей в геноме человека, в которых вариации в последовательности ДНК связаны с повышенным риском порока развития. В настоящее время известно 45 таких областей риска. Для некоторых из них исследователи также смогли показать, на какие гены влияют эти изменения. «Наши результаты позволяют по-новому взглянуть на развитие болезни, но также и на развитие лица у ранних эмбрионов в целом», - объясняет д-р Керстин Людвиг.
Людвиг возглавляет младшую исследовательскую группу Эмми Нётер в Институте генетики человека при университетской больнице Бонна, которая занимается изучением генетических причин расщелины губы и неба. Средний вклад генов в этот частый порок развития оценивается более чем в 90 процентов. «Генетический вклад сложен, - говорит Людвиг. «Это означает, что существует не один ген, а целый набор генов, которые вносят вклад в уродство».
Объединенные данные ранее опубликованных геномных исследований
План каждого отдельного человека хранится в его или ее ДНК, своего рода гигантском лексиконе, насчитывающем около трех миллиардов букв. Люди разные, и содержание их лексикона ДНК соответственно различается.
Однако у людей с заячьей губой и нёбом, по крайней мере, проходы, которые имеют какое-то отношение к заболеванию, должны быть похожими. Наука использует это основное предположение: сравнивая ДНК многих тысяч пораженных людей в нескольких миллионах участков, исследователи могут идентифицировать генетические области, которые приводят к более высокому риску заболевания.
Целая серия таких « полногеномных ассоциативных исследований » (GWAS) была опубликована в последние годы. «Теперь мы объединили данные из ранее опубликованных GWAS», - объясняет доктор Юлия Вельценбах, научный сотрудник группы Людвига, руководившая исследованием, которое теперь опубликовано. Это позволяет обнаружить даже те изменения в ДНК, которые лишь незначительно увеличивают риск развития уродства и поэтому не учитываются в отдельных исследованиях. «Таким образом мы определили пять областей риска, которые ранее были неизвестны», - говорит Велценбах.
Однако это автоматически не способствует лучшему пониманию болезни: только около двух процентов ДНК фактически содержит генетическую информацию в смысле прямых инструкций по построению белков.
Наука только начинает понимать, для чего нужны остальные 98 процентов. «Все 45 областей риска, о которых мы знаем сегодня, находятся в пределах этих 98 процентов, которые мы также называем некодирующими регионами», - объясняет Велценбах.
Сейчас известно, что часть некодирующей ДНК служит для регулирования активности генов. Некоторые из этих участков ДНК обеспечивают, например, то, что определенный ген читается чаще или в определенных тканях. Поэтому такие регуляторные области также называют энхансерами. Другие же действуют как глушители - они отключают определенные гены.
Мутации влияют на регуляторные элементы ДНК
В каждой клетке в определенный момент развития активны только определенные гены.
Другими словами, существует определенный тип клеток и время генной активности, и сайленсеры и энхансеры частично ответственны за это.
«В настоящее время известно, что некоторые регуляторные последовательности ДНК действуют как глушители или усилители во время раннего лицевого развития эмбриона», - говорит Людвиг. «Мы смогли показать некоторые генетические изменения из данных GWAS, что они влияют на эти регуляторные последовательности, и, следовательно, также показать, какие гены увеличивают или уменьшают активность в результате».
Предположительно, каждая из 45 известных сегодня областей риска изменяет эффект усилителя или глушителя. Таким образом, они нарушают тонко сбалансированный паттерн активности генов, которые играют роль в безошибочном развитии лица. И именно это нарушение в сочетании с дополнительными факторами увеличивает риск возникновения заячьей губы и неба.
