Boy uzunluğunu etkileyen yüzlerce genetik "anahtar"

Harvard bilim adamlarının çalışması sayesinde boy uzunluğunun arkasındaki faktör ağı giderek daha net hale geliyor.

İnsan Evrimsel Biyoloji Bölüm Başkanı Prof. Dr. Terence D. Capellini'nin araştırmacı ekibi, boy uzunluğunu etkileyen yüzlerce genetik "anahtarı" keşfetti ve daha sonra, bir anahtarın yükseklik farkları ile ilgili anahtar bir genin işlevini nasıl değiştirdiğini gösteren işlevsel testler yaptı. Çalışma, eLife'daki 5 Aralık tarihli bir gazetede anlatıldı.

Capellini, "250.000'den fazla kişiye genom çapında geniş çaplı denek çalışmaları, 700 genetik bölge buldu." dedi. "Fakat her bölge içerisinde birbirine bağlı birçok tek DNA varyantı olabilir, bu yüzden bu bölgelere yayılan on binlerce varyant vardır. Soru şu: BU SAYIYI BOY UZUNLUĞUNU ETKİLEYEN BELİRLİ VARYANTLARDAN NASIL AYIRIRSINIZ ?"

Capellini'nin ilk adımı, katılımcıların kemiklerin kıkırdak büyüme plakalarındaki 60 binden fazla genetik çeşitlemenin listesini daraltmak oldu. Bunu yapmak için, araştırmacıların femurlarında, düzenleyici "anahtarlar" olarak hareket eden DNA bölgelerini geliştirmeye, yani yakındaki genlerin aktif veya inaktif olmasına neden olan dizilerin oluştuğunu tespit ettiler.

Capellini ve meslektaşları, genomun ATAC-seq adlı bir teknik kullanılarak "açık" veya transkripsiyona açık olduğu alanlara odaklandı. Bununla birlikte, bu süreç, büyüme plakası kıkırdağı hücresindeki her bir geçişin, çoğu kemik büyümesinde yer almayan; fakat daha ziyade basit hücresel süreçleri tanımladı. "Genel" anahtarları, kemik büyümesi ile ilgili olanlardan ve dolayısıyla yükseklikten ayırmak için, aynı test farklı bir hücre türüne tekrar uygulandı ve her ikisinde de açık olan diziler belirlendi.

Capellini, "Bir beyin hücresinde ve bir kartilaj hücresinde açık olan ortak bir diziyi bulursak, muhtemelen hücrelerin yaşaması için önemli olabilecek bazı genleri değiştirdiğini söyleyebiliriz" dedi. "Dolayısıyla bunları inceledik, ancak bunları tamamen görmezden gelemedik çünkü gerçekten önemli olabilirler.

"Kemik spesifik anahtarlar üzerinde yoğunlaşırken, yükseklik için çok fazla girdi olduğunu biliyoruz- bu kemiklerin boyu ile ilgili, ancak hormonların yüksekliğini tetiklediğini,

malnutrisyonun diğer girdiler arasında boyu etkileyebileceğini de biliyoruz. Boy uzunluğunu etkileyen genel genetik faktörler olabilir. "

Capellini, araştırmacıların belirledikleri anahtarların, kemik vekıkırdak gelişiminde ve uzunluğunda yer aldığından emin olmak için bir dizi kalite kontrol deneyi yaptığını söyledi. Daha sonra, ortak yazar Michael Guo, yükseklikle ilişkili 60.000 varyantın yalnızca 900'ünün aslında kemik için açma / kapama anahtarlarında bulunduğunu belirleyebildi.

Capellini ve meslektaşları, bu sürecin benzersiz uzunluk sinyalleri tanımladığından emin olmak için ek analizler gerçekleştirdi.

"boy uzunluğu ile hiçbir ilgisi olmayan diğer araştırmalardan genom çapında analizler yaptık ve aynı sinyali görüp görmediğimizi gördük ve anlamadık" dedi. "Ayrıca, bu genetik varyantların göründüğünü görmek için diğer hücre türlerinden olan anahtarlara da baktık ve bulamadık. Gördüğümüz sinyaller çok güçlü olduğunu bize gerçekten göstermektedir. Bu sadece genomun bir özelliği değil bu anahtarları tanımlayan bir özellik."

Ekip, kıkırdak hücrelerinin kemiğe katılaşan ekstraselüler matrisi nasıl oluşturduğu konusunda anahtar rol oynayan kondroitin sülfat sentaz 1 olarak bilinen bir gen ile ilişkili bir açma / kapama anahtarı seçti. Gen, farelerde ve insanlarda femurun uzunluğunu etkiler.

Capellini, "Bu geçişin CHSY1 etkinliğini nasıl etkilediğini bulmak için bazı testler yaptık ve her iki versiyonun da uzun boy ve kısa boy için gen üzerindeki baskılayıcı rolünü üstlendiğini" söyledi. "Fakat şaşırtıcı bir şekilde, boy uzunluğunu arttıran varyant kadar güçlü değil."

Anahtarın gerçekten baskıcı bir şekilde hareket ettiğini doğrulamak için, araştırmacılar, CRISPR araçlarını kullanarak insan kıkırdağı hücrelerinden anahtarı veya varyantı tamamen çıkardılar ve genin ifadesinde çok güçlü bir artış gördüler.

Capellini ve meslektaşları, her varyantın insan boyunda oynadığı rolü anlamak için yüksek verimli fonksiyonel yöntemler kullanmayı ve yüksekliği daha tarafsız bir şekilde incelemek için 60.000'den fazla varyantın test edilmesi için başka yöntemler geliştirmeyi umuyorlar.

Kaynak: http://news.harvard.edu/gazette/story/2017/12/harvard-study-identifies-genetic-switches-that-affect-height/

Çeviren ve Derleyen : Nurefşan CIRIK

#uzunluğunu #etkileyen #yüzlerce #genetik #"anahtar"