NIH研究人员发现影响2型糖尿病的遗传因子

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        近日由美国国家人类基因组研究所（NHGRI）领导的一个科研小组发现了一些对人类胰岛细胞基因起调控作用DNA区域。研究人员称他们发现的基因组调控序列对2型糖尿病起重要作用。研究论文发表在11月3号的《细胞代谢》（Cell  Metabolism）杂志上。



        “2型糖尿病是由遗传和环境因素长期共同作用引起的一种常见疾病。此次，我们对2型糖尿病进行了表观基因组学相关研究，”美国国家人类基因组研究所的科技主管Daniel  Kastner博士说：“表观基因组研究是基因组分析的一种新方法，通过表观基因组研究我们可以深入了解基因组的功能，并对基因组适应性和潜能提出新见解。”



        研究人员采用DNA测序技术在胰岛细胞中对特异的组蛋白修饰及其他标志性的调控DNA进行了检测和分析。然后对获得的大量DNA序列数据进行计算机分析从而发现了几种不同调控DNA序列。



        “通过这次研究我们获得了关于人类胰岛细胞调控元件的全部信息，这对于我们了解胰岛细胞维持正常功能以及2型糖尿病发病的机制具有重要的意义，”论文的资深作者、美国国立卫生研究院主管Francis  S.  Collins博士说道。



        在新研究中，研究人员对18000个启动子进行了检测。启动子是紧靠基因起始位点的调控序列。通常启动子就像一个分子开关，对基因的表达起着重要的调控作用。研究人员在胰岛细胞中发现了数百个新的具有高度活性的启动子。



        “在此过程中我们还获得了一些意外却令人惊喜的发现，”论文的共同作者、国家人类基因组研究所的博士后工作人员Praveen  Sethupathy说：“我们发现在胰岛细胞中一些参与胰岛素调控的重要的DNA序列完全缺乏典型的组蛋白修饰，这表明存在一种非常规的基因调控模式。”



        此外，研究人员还对34000个远端调控元件进行了检测，发现它们中的大多数都串联在一起，这表明它们也许共同作用形成了调控模体。这些模体有可能仅存在于胰岛，并在维持血糖中发挥重要作用。



        “我们在全基因组关联研究中证实2型糖尿病患者和正常人在基因组的特定区域存在着遗传差异，目前还需要开展大量的工作了解这些差异对疾病的影响，”论文的共同作者、国家人类基因组研究所的博士后工作人员Michael  Stitzel博士说：“确定人类胰岛细胞中的调控元件是关键性的第一步，将推动我们了解在统计学上与2型糖尿病相关的遗传变异的分子及生物学效应。”



        研究人员还找到了50个与胰岛相关性状或疾病关联的单核苷酸多态，发现它们通常都位于或非常靠近非启动子调控元件。与2型糖尿病相关的变异存在于6个对基因活性起激活作用的元件中。这些结果表明调控元件有可能是了解2型糖尿病分子机制的关键因素。



        “利用基因组测序技术我们获得了大量重要的发现，这在五年前几乎无法实现，”国家人类基因组研究所的主管Eric  D.  Green博士说：“DNA测序技术使得我们从过去的少量基因扩展到对全基因组进行研究。”



        本次研究工作是由美国国家人类基因组研究所、国家卫生研究所内部测序中心、杜克大学和密西根州立大学的研究人员共同协作完成。



（生物通：何嫱）