NIH研究人員發現影響2型糖尿病的遺傳因子

日期：2010-11-04 10:24:54

近日由美國國家人類基因組研究所（NHGRI）領導的一個科研小組發現了一些對人類胰島細胞基因起調控作用DNA區域。研究人員稱他們發現的基因組調控序列對2型糖尿病起重要作用。研究論文發表在11月3號的《細胞代謝》（Cell Metabolism）雜志上。

“2型糖尿病是由遺傳和環境因素長期共同作用引起的一種常見疾病。此次，我們對2型糖尿病進行了表觀基因組學相關研究，”美國國家人類基因組研究所的科技主管Daniel Kastner博士說：“表觀基因組研究是基因組分析的一種新方法，通過表觀基因組研究我們可以深入了解基因組的功能，并對基因組適應性和潛能提出新見解。”

研究人員采用DNA測序技術在胰島細胞中對特異的組蛋白修飾及其他標志性的調控DNA進行了檢測和分析。然后對獲得的大量DNA序列數據進行計算機分析從而發現了幾種不同調控DNA序列。

“通過這次研究我們獲得了關于人類胰島細胞調控元件的全部信息，這對于我們了解胰島細胞維持正常功能以及2型糖尿病發病的機制具有重要的意義，”論文的資深作者、美國國立衛生研究院主管Francis S. Collins博士說道。

在新研究中，研究人員對18000個啟動子進行了檢測。啟動子是緊靠基因起始位點的調控序列。通常啟動子就像一個分子開關，對基因的表達起著重要的調控作用。研究人員在胰島細胞中發現了數百個新的具有高度活性的啟動子。

“在此過程中我們還獲得了一些意外卻令人驚喜的發現，”論文的共同作者、國家人類基因組研究所的博士后工作人員Praveen Sethupathy說：“我們發現在胰島細胞中一些參與胰島素調控的重要的DNA序列完全缺乏典型的組蛋白修飾，這表明存在一種非常規的基因調控模式。”

此外，研究人員還對34000個遠端調控元件進行了檢測，發現它們中的大多數都串聯在一起，這表明它們也許共同作用形成了調控模體。這些模體有可能僅存在于胰島，并在維持血糖中發揮重要作用。

“我們在全基因組關聯研究中證實2型糖尿病患者和正常人在基因組的特定區域存在著遺傳差異，目前還需要開展大量的工作了解這些差異對疾病的影響，”論文的共同作者、國家人類基因組研究所的博士后工作人員Michael Stitzel博士說：“確定人類胰島細胞中的調控元件是關鍵性的第一步，將推動我們了解在統計學上與2型糖尿病相關的遺傳變異的分子及生物學效應。”

研究人員還找到了50個與胰島相關性狀或疾病關聯的單核苷酸多態，發現它們通常都位于或非常靠近非啟動子調控元件。與2型糖尿病相關的變異存在于6個對基因活性起激活作用的元件中。這些結果表明調控元件有可能是了解2型糖尿病分子機制的關鍵因素。

“利用基因組測序技術我們獲得了大量重要的發現，這在五年前幾乎無法實現，”國家人類基因組研究所的主管Eric D. Green博士說：“DNA測序技術使得我們從過去的少量基因擴展到對全基因組進行研究。”

本次研究工作是由美國國家人類基因組研究所、國家衛生研究所內部測序中心、杜克大學和密西根州立大學的研究人員共同協作完成。