Övervintrande djur som erbjuder genetiska ledtrådar till fetma, metabola sjukdomar

0
149

Däggdjur som övervintrar kan sätta på en stor mängd vikt och fortfarande re-emerge så hälsosamma som de var innan. Nu University of Utah forskare har identifierat genetiska särdrag som rör denna förmåga som de säger skulle kunna inspirera till nya behandlingar för metabola sjukdomar som fetma och Typ 2-diabetes.

Hemligheten bakom utvecklingen av viloläge ligger i noncoding regulatoriska DNA-element som är kopplade till fetma-relaterade gener, enligt en studie team som publiceras i tidskriften Cell Reports.

“En stor överraskning från vår nya studie är att dessa viktiga delar av genomet var gömda från oss i 98 procent av arvsmassan som inte innehåller gener—vi brukade kalla det “skräp-DNA”, säger co-författare Christopher Gregg, Ph D., biträdande professor i neurobiologi och anatomi vid Universitetet i Utah, i ett uttalande.

Gregg och kollegor tidigare studerat så kallad accelererad regioner i genomet, som är gemensamma för hela ryggradsdjur, men förstärks i vissa djur för att ge dem mycket utmärkande drag.

I en 2018 Cell Reports studie, hans lag rapporteras tusentals genetiska element som är bevarad i det mänskliga genomet och spela potentiella roll i utformningen av kliniskt meningsfulla funktioner. De grävde in elefanten och fann snabbare regioner som ligger nära en gen som kallas Fancl—en viktig regulator av DNA-reparation—som hjälper stora djur hantera mutationer och cancer risk.

I den nya studien, Gregg och hans team en hypotes att det är fetma delar av lagstiftningen påskyndade regioner som är olika i ide däggdjur. Forskarna plockade fyra övervintrande djur: ekorre, lite brun bat, lemur och tenrec.

Efter att jämföra deras arvsmassa, upptäckte de att dessa djur hade verkligen utvecklats med vissa förändringar parallellt med bevarade delar av lagstiftningen, som de kallade parallella snabbare regioner. Dessa regioner på överståndare är oproportionerligt ligger nära kända mänskliga fetma gener, de har hittat. Dessa gener är inblandade i Prader-Willi syndrom, en sjukdom som präglas av konstant hunger och sjuklig fetma.

RELATERAT: Subtila kemiska skift vänder prediabetes i Merck-samarbetar musen rättegång

Resultaten ledde Gregg ‘ s team för att teoretisera att övervintrare har utvecklat metoder för att stänga av specifika genetiska växlar av fetma gener.

Metaboliska störningar påverkar miljontals över hela världen och har inspirerat flera nya behandling idéer. En annan University of Utah laget, i samarbete med forskare vid Merck Research Laboratories, visade nyligen att stänga ner DES1 enzym kan minska fetthaltiga lipider som kallas ceramides, och därmed vända insulinresistens och fettlever.

Andra forskare har undersökt genterapier. Ett team som leds av Föryngra Bio co-grundare och Harvard syntetisk biologi vetenskapsmannen George Kyrkan visade att leverera extra kopior av ett långt liv gener FGF21 och sTGF2betaR kunde behandla möss med fetma, Typ 2-diabetes, hjärtsvikt och njursvikt. Och forskare vid Hanyang University i Seoul som används CRISPR ingripande att hämma FABP4 genen, vilket ledde till vikt och minskad inflammation och insulinresistens hos möss.

University of Utah forskare figur deras forskning utgör en stark grund för framtida studier att undersöka 364 enskilda noncoding genetiska element som de har identifierats som bidrar till fetma och andra metabola sjukdomar. De är för närvarande använder CRISPR att byta överståndare DNA-sekvenser i möss för att testa för skillnader i genuttryck.