I studien som ble publisert i denne digitale utgaven av tidsskriftet 'Cell' torsdag og utført av et internasjonalt team som inkluderer eksperter fra National Human Genome Research Institute (NHGRI) fra National Institutes of Health (NIH) i USA, ble en gruppe islendinger analysert. Personer med pigmentreduksjon er mer følsomme for solen, men kan lettere tiltrekke seg sollys for å generere vitamin D3, et essensielt næringsstoff for sunne bein.
Forskerne analyserte data fra den fullstendige genomforeningsstudien (GWAS) til den gruppen islendinger. GWAS sammenligner hundretusener av vanlige forskjeller i individenes DNA for å se om noen av disse variantene er assosiert med en kjent egenskap.
"Generene som er involvert i hudpigmentering har også en viktig rolle i menneskers helse og sykdom, " sa NHGRIs vitenskapelige direktør Dan Kastner. Etter hans mening forklarer denne studien en kompleks molekylær vei som også kan bidra til kunnskap om hudsykdommer, for eksempel melanom, som er forårsaket av interaksjon mellom genetisk mottakelighet og miljøfaktorer.
GWAS-data førte til at forskere fokuserte på den interferonregulerende genfaktoren 4 (IRF4), tidligere assosiert med immunitet, ved å lage et protein som stimulerer produksjonen av interferoner, proteiner som bekjemper virus eller skadelige bakterier. Forskerne observerte at IRF4-genet bare uttrykkes i høye nivåer i lymfocytter, en viktig type hvite blodlegemer i immunsystemet, og i melanocytter, spesialiserte hudceller som produserer melaninpigmentet.
På denne måten etablerer studien en assosiasjon mellom IRF4-genet og pigmenteringskarakteristikken. "Fulle genomforeningsstudier oppdager mange genomiske varianter som er assosiert med humane egenskaper, og de fleste av dem finnes i ikke-proteinkodende genomregioner, " sa William Pavan, medforfatter og forsker i forskningsavdelingen i Genetiske sykdommer i NHGRI.
"Utforskning av biologiske prosesser og molekylære mekanismer som involverer varianter i disse dårlig utforskede delene av genomet er en vanskelig del av vårt arbeid. Dette er et av få tilfeller der forskere har vært i stand til å assosiere en variant i en ikke-kodende genomregion med en funksjonell mekanisme, "bemerker han.
Den islandske GWAS produserte millioner varianter blant menneskene i studien. Forskerne fokuserte analysen på 16 280 varianter lokalisert i regionen rundt IRF4-genet og brukte deretter en automatisert kartleggingsprosess for å utforske settet med varianter på IRF4 hos 95.085 mennesker på Island. En silisiumbrikke som brukes i den automatiserte prosessen gjør at et stort antall varianter kan inkluderes i analysen.
Dataene avslørte at en variant i et ikke-kodende område, en forsterker som regulerer IRF4-genet, er assosiert med den kombinerte egenskapen til solfølsomhet, brunt hår, blå øyne og fregner. Forskningen plasserer IRF4 blant de mer enn 30 genene knyttet til pigmentering, inkludert en genetisk variant som tidligere er funnet hos personer med fregner og rødt hår.
En del av teamet, inkludert medforfattere av NHGRI, analyserte rollen som IRF4 i banen relatert til pigmentregulering og demonstrerte, gjennom cellekulturstudier og tester i mus og sebrafisk, at to transkripsjonsfaktorer, proteiner som slå gener av og på, samhandle i den genetiske banen med IRF4, til slutt aktivere uttrykket av et enzym kalt tyrosinase.
En av transkripsjonsfaktorene til banen, MITF, er kjent som melanocytt-masterregulatoren, siden den aktiverer uttrykket av IRF4, men bare i nærvær av TFAP2A-transkripsjonsfaktoren. Dermed forårsaker økt tyrosinaseuttrykk en økning i melaninpigmentproduksjon i melanocytter.
Den nyoppdagede varianten fungerer som en intensitetsregulator. Når bryteren på IRF4-forsterkeren er i på-stilling, genereres det mye pigment. Melaninpigmentet overføres fra melanocytter til keratinocytter, en type hudcelle nær overflaten, og beskytter huden mot UV-stråling fra sollys.
Hvis bryteren er dårlig aktivert, som tilfelle når den oppdagede varianten er inneholdt, er banen mindre effektiv, noe som resulterer i redusert tyrosinaseuttrykk og melaninproduksjon. Den nøyaktige mekanismen som genererer fregner er ikke kjent ennå, men Dr. Pavan antyder at epigenetisk variasjon kan spille en rolle i fregner.
Forfatterne av denne studien forstår imidlertid at mer forskning er nødvendig for å bestemme mekanismen som IRF4 er involvert i hvordan melanocytter reagerer på UV-stråler, som kan indusere fregner og være relatert til melanom, typen av hudkreft med høyest dødelighet.
Kilde: www.DiarioSalud.net
.jpg)
