Informație

14.5: Genele legate - Biologie

14.5: Genele legate - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mendel a fost norocos. Se pare că genele pe care le-a studiat erau fie pe cromozomi diferiți și atât de asortate în mod independent (Capitolul 9), fie atât de îndepărtate pe același cromozom încât legătura nu a putut fi detectată (Capitolul 10).

Simbolurile pentru o genă pot fi desenate pe o pagină pentru a comunica poziția lor pe un cromozom. Pentru a face acest lucru, folosim o bară oblică (/) pentru a demonstra ce este pe fiecare cromozom. Figura A1.4 arată cum am putea conceptualiza poziția unei gene pe doi cromozomi prin prăbușirea cromozomilor într-o singură linie.

Nu există nicio îndoială despre locul în care se află gena atunci când o singură trăsătură este investigată: va fi în aceeași poziție pe fiecare omolog. Două gene, totuși, pot fi una dintre cele trei posibilități. Fiecare posibilitate are implicații pentru cartografierea genelor și pentru prezicerea rapoartelor dintr-o încrucișare dihibridă. Figura A1.5 prezintă pozițiile genelor pentru o situație nelegată, precum și genele legate în configurațiile de cuplare și repulsie. Dacă genele sunt deconectate, puneți simbolurile alelelor pentru o genă de fiecare parte a unei bare oblice urmate de un punct și virgulă (care indică faptul că este deconectată) și de cealaltă genă cu alelele separate printr-o a doua bară oblică (A/a; B/b). Când genele sunt legate, este folosită o singură bară oblică: rețineți, bara oblică reprezintă o pereche de cromozomi omologi. Genele în cuplare ar avea genele dominante împreună pe o parte a barei oblice și recesive pe cealaltă parte (AB/ab). Repulsia ar reprezenta celălalt aranjament (Ab/aB).

Exersați-vă abilitățile cu identificarea genelor legate și nelegate online în modulul 1.5. Câteva exemple de diferite forme de simboluri ale genelor sunt prezentate în Tabelul 2. Rețineți că uneori aveți flexibilitate în ceea ce privește sistemul de nomenclatură pe care îl utilizați, dar uneori vi se dictează, de exemplu în publicații sau alte trimiteri formale. Sunteți descurajat să vă inventați propriul sistem sau să amestecați diferite sisteme, deoarece vă va deruta cititorii (sau elevii!).

Tabelul 2: Exemple de simboluri utilizate pentru a reprezenta gene și alele.
ExempleInterpretare
A și ALiterele mari reprezintă alele dominante, iar literele mici indică alele recesive. Mendel a inventat acest sistem, dar nu este folosit în mod obișnuit în publicații, deoarece nu toate alelele prezintă o dominație completă și multe gene au mai mult de două alele. Este rapid și ușor de utilizat atunci când rezolvați problemele genetice, atunci când sunteți sigur că fiecare genă implică doar două alele.
A+ și ASuperscriptele sunt folosite pentru a indica alele. Pentru alelele de tip sălbatic simbolul este un superscript +. Alela mutantă a genei a ar fi recesivă.
întâlnit+ și întâlnit-Acesta este tipic pentru simbolul unei gene procariote. S-ar putea să se refere la alelele de tip sălbatic (funcționale) și mutante (nefuncționale) ale unei gene care produce o proteină în calea de sinteză a metioninei.
AA sau A/AUneori, o bară oblică este folosită pentru a indica faptul că cele două simboluri sunt alele aceleiași gene, dar pe cromozomi omologi. Ambele reprezentări din acest rând sunt identice: reprezintă o dominantă homozigotă.
Aaaa sau AaaaRețineți că acest exemplu arată două alele ale genei Aa. Știm că simbolul genei este de două litere, deoarece bara oblică separă alela găsită pe fiecare dintre cromozomii omologi. Nu putem spune dacă fenotipul mutant este recesiv, deoarece nu există nicio indicație care este de tip sălbatic.
Grn+ shr/Grn shrSistemul cu trei litere este folosit aici. „Grn” ar putea însemna că fenotipul este „verde”, dar nu putem fi siguri. Ceea ce știm este că alela mutantă codifică o proteină care duce la un fenotip dominant. Alela de tip sălbatic trebuie să fie recesivă față de alela mutantă. Poate "shr” înseamnă „scurtat” sau „scurt”, dar știm că fenotipul mutant poate fi văzut doar în configurația homozigotă recesivă. Fenotipul acestui organism este mutant pentru ambele Grn și shr trăsături. Notă finală: genele se află pe același cromozom în funcție de poziția slash-ului.
bob+/bob; mia/miaAcesta folosește și sistemul cu trei litere. Organismul este heterozigot pentru bob, dar prezintă trăsătura de tip sălbatic în fenotipul său. Este homozigot recesiv pt mia şi de aceea arată acel fenotip mutant. Genele sunt nelegate.

Un sistem mai avansat de nomenclatură este prezentat în Anexa 2. Sunt introduse reguli noi pentru a vă ajuta să identificați genele legate de sex și să preziceți fenotipurile numai din simbolurile genelor.


Fundal

Pacienții cu risc crescut de a dezvolta forme severe de COVID-19 suferă frecvent de boli cronice, dar și alți factori de risc pot juca un rol. Factorii de stres de mediu, cum ar fi substanțele chimice care perturbă sistemul endocrin (EDC), pot contribui la anumite boli cronice și ar putea agrava evoluția COVID-19.

Obiective

Pentru a explora legăturile presupuse dintre EDC și severitatea COVID-19, a fost construită și aplicată o abordare integrativă a biologiei sistemelor.

Metode

Ca prim pas, au fost compilate seturi de date relevante din surse majore de date. Asociațiile biologice dintre EDC majore și proteine ​​au fost extrase din baza de date CompTox. Asociațiile dintre proteine ​​și boli cunoscute ca comorbidități importante COVID-19 au fost obținute din bazele de date GeneCards și DisGeNET. Pe baza acestor date, am dezvoltat o rețea tripartită (EDC-proteine-boli) și am folosit-o pentru a identifica proteinele care se suprapun între EDC și boli. Căile de semnalizare pentru proteinele comune au fost apoi investigate prin analiză de suprareprezentare.

Rezultate

Am găsit câteva căi semnificative statistic care pot fi dereglate de EDC și care pot fi, de asemenea, implicate în severitatea COVID-19. Căile de semnalizare Th17 și AGE/RAGE au fost deosebit de promițătoare.

Concluzii

Căile au fost identificate ca posibile ținte ale EDC și ca contribuitori la severitatea COVID-19, evidențiind astfel posibilele legături între expunerea la substanțele chimice din mediu și dezvoltarea bolilor. Acest studiu documentează, de asemenea, aplicarea metodelor de biologie a sistemelor computaționale ca o abordare relevantă pentru a crește înțelegerea mecanismelor moleculare care leagă EDC și bolile umane, contribuind astfel la predicția toxicologiei.


Fundal

Ataxiile spinocerebeloase (SCA) sunt boli eterogene din punct de vedere genetic, clinic și patologic caracterizate prin ataxie cerebeloasă progresivă asociată variabil cu disartrie, anomalii oculomotorii, epilepsie și tulburări psihice. Pierderea neuronală este observată în patologiile cerebelului și a trunchiului cerebral, iar neuroimaginile demonstrează atrofia acelor regiuni. Aceste patologii pot fi cauzate de mutații autosomal dominante, autosomal recesive și X-linked, iar multe dintre mutațiile dominante sunt cauzate de expansiunea repetitivă a tripletului CAG. Au fost raportate 13 SCA recesive (numerotate ca SCAR1-13), iar genele cauzale au fost identificate pentru 7 dintre ele.

În ultimii ani, s-a raportat că cazurile de boală neurodegenerativă asociată cu atrofia vermisului cerebelos și a cortexului cerebral sunt cauzate de mutații nonsens homozigote ale TTC19 [GenBank:NM_017775] în familii italiene și portugheze [1, 2]. TTC19 codifică domeniul repetat al tetratricopeptidei 19, care constă din 380 de aminoacizi. TTC19 este implicat în asamblarea și activitatea ubichinol-citocromului c reductază (complex III al lanțului respirator mitocondrial, E.C.1.10.2.2) (MRC cIII). CIII de mamifer este format din 11 subunități [3]. Printre acestea, citocromul b este singura genă codificată de ADN-ul mitocondrial, toate celelalte subunități sunt codificate de ADN-ul nuclear. Mutații în BCS1L[4], unul dintre factorii de asamblare, sunt implicați în majoritatea cazurilor de deficiență cIII. Conform raportului menționat mai sus [1], proteina TTC19 este un alt factor de asamblare al cIII, iar mutațiile nonsens ale genei sale cauzează pierderea funcțională a cIII și, în consecință, boala neurodegenerativă.

Aici, am efectuat secvențierea exomului pe un pacient diagnosticat clinic cu SCA recesiv și am identificat un nou TTC19 mutaţie. Principalele ei simptome au fost ataxia cerebeloasă și afectarea mintală, iar rezultatele imagistică prin rezonanță magnetică (IRM) au fost similare cu cele descrise în rapoartele anterioare [1, 2].


Proteina sirtuină legată de longevitate la mamifere

Șoarecii masculi care produc în exces proteina sirtuină 6 au o durată de viață extinsă.

În cele din urmă, s-a demonstrat că un membru al celebrei familii de proteine ​​sirtuinele prelungește durata de viață la mamifere - deși nu este cel care a primit cea mai mare atenție și investiții financiare.

Genele sirtuinei și proteinele pe care le codifică au intrigat mulți cercetători care studiază îmbătrânirea încă de când au fost legate pentru prima dată de longevitatea în drojdie. Rezultatele publicate astăzi în Natură sugerează că supraexprimarea unei gene, numită sirtuină 6 (SIRT6), poate prelungi durata de viață la șoarecii masculi cu până la 15,8% 1 .

De ani de zile, un alt membru al familiei, SIRT1, a acaparat o mare parte din lumina reflectoarelor, deoarece este membrul mamifer al clanului sirtuinelor cel mai strâns legat de gena drojdiei legată de longevitate. Unii cercetători au speculat asta SIRT1 poate, de asemenea, să mărească durata de viață la mamifere și că a fost ținta resveratrolului, un compus găsit în vinul roșu care a fost asociat cu o varietate de beneficii pentru sănătate.

Fervoarea Sirtuinului a atins apogeul în 2008, când compania de medicamente GlaxoSmithKline din Londra a plătit 720 de milioane de dolari pentru o companie de biotehnologie care s-a concentrat inițial pe găsirea de compuși care activează SIRT1 ca posibile tratamente pentru diabetul de tip 2. Dar de atunci, rezultatele sugerează asta SIRT1 afectează durata de viață la musculița fructului Drosophila melanogaster și nematodul Caenorhabditis elegans au fost puse la îndoială (vezi Genele longevității contestate). Și nici un efect de SIRT1 asupra longevității la mamifere a fost raportată, deși expresia acesteia este asociată cu un metabolism mai sănătos la șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi.

Pe fondul entuziasmului despre SIRT1, a fost parțial obscuritatea relativă a SIRT6 asta l-a atras pe biologul molecular Haim Cohen de la Universitatea Bar-Ilan din Ramat-Gan, Israel, să studieze gena. „Oamenii erau interesați în mare parte SIRT1," el spune. „Așa că m-am gândit că ar fi mai bine pentru noi, ca laborator nou, să lucrăm la ceva care este mai puțin aglomerat.”

În 2006, cercetătorii au raportat că șoarecii lipsesc SIRT6 părea să îmbătrânească mai repede 2 . Șoarecii erau mici și bolnavi, aveau o capacitate redusă de a repara ADN-ul deteriorat și au murit la o lună după naștere.

Cohen și colegii săi au decis să afle ce s-ar întâmpla dacă șoarecii ar exprima niveluri mai mari ale proteinei SIRT6 decât în ​​mod normal. Ei au descoperit că longevitatea la șoarecii femele nu a fost afectată de excesul de proteine, dar că durata medie de viață a șoarecilor masculi a crescut cu 14,5% într-o linie de șoareci transgenici și cu 9,9% în alta 1 .

O altă măsură a longevității, durata maximă de viață (în general, mai apreciată de cercetătorii privind îmbătrânirea, deoarece este mai puțin probabil să fie afectată de alți factori, cum ar fi modificările mortalității infantile), a crescut cu 15,8% la prima linie de șoareci și 13,1% la șoareci. în al doilea rând, deși această din urmă creștere nu a fost semnificativă statistic.

În plus, la șoarecii transgenici, nivelurile de proteine ​​implicate în calea „factorului de creștere asemănător insulinei 1”, care a fost anterior legată de longevitate, au fost, de asemenea, afectate de SIRT6 expresie.

Rezultatele sunt interesante, iar amploarea extinderii duratei de viață este impresionantă, spune Richard Miller, care studiază îmbătrânirea la Universitatea din Michigan din Ann Arbor. Dar lucrarea trebuie interpretată cu grijă, adaugă el. „Este un pariu bun că fiecare dintre sirtuine face ceva interesant”, spune Miller. „Dar cazul dacă vreuna dintre ele este importantă pentru îmbătrânire și longevitate la mamifere este oarecum slabă și circumstanțială.”

Tulpina de șoareci utilizată în studiu este deosebit de predispusă la tumori, în special la bărbați, spune Miller. Este posibil, așadar, ca durata de viață mai lungă să fie rezultatul unui efect anticancerigen al SIRT6 mai degrabă decât un efect direct asupra îmbătrânirii.

Cohen recunoaște că aceasta este o posibilitate, dar observă că analizele statistice nu au găsit nicio dovadă că diferențele în ratele tumorilor ar contribui la efectele longevității ale SIRT6.

David Lombard, un cercetător sirtuin la Universitatea din Michigan, este de acord cu Miller, spunând că este important ca cercetătorii să abordeze în mod direct dacă SIRT6 afectează câteva dintre afecțiunile asociate cu îmbătrânirea, cum ar fi formarea cataractei și scăderea memoriei și mobilității. De la lucrarea inițială cu SIRT6-soarecii cu deficit a fost publicat, noteaza el, cercetatorii au descoperit ca o mare parte din ceea ce parea initial a fi o rata accelerata de degenerare legata de varsta poate fi de fapt atribuita defectelor metabolice care cauzeaza niveluri extrem de scazute ale zaharului din sange.

Și de ce SIRT6 afectează diferit bărbații și femeile? Laboratorul lui Cohen încearcă să pună totul laolaltă, dar deocamdată el poate oferi doar speculații. El observă că, în tulpina de șoareci folosită de echipa sa, femelele trăiesc cu aproximativ 15% mai mult decât masculii și că supraexprimarea SIRT6 le-a permis pur și simplu masculilor să ajungă din urmă la femele. Poate, atunci, SIRT6 imită efectele deja observate la femelele acestei tulpini de șoareci. În acest context, Rafael de Cabo, care studiază îmbătrânirea la Institutul Național pentru Îmbătrânire din Baltimore, Maryland, observă că expresia unor proteine ​​la șoarecii transgenici care produc SIRT6 în exces se potrivea cu expresia acelor proteine ​​la șoarecii femele de control normal.

Noua focalizare pe SIRT6 nu înseamnă că celelalte sirtuine au fost lăsate pe margine, spune Miller. Cercetătorii încep să se uite la efectele SIRT1 atunci când sunt exprimate în țesuturi specifice, iar munca asupra celorlalți membri ai familiei continuă cu ritm rapid. „Oamenii abia încep să se înțeleagă cu faptul că există șapte sirtuine și fiecare poate face lucruri diferite”, spune Miller. „Cu cât oamenii încetează să se gândească mai repede în termeni de „fie aur, fie staniu” și încep să abordeze nuanțele funcției sirtuinei, cu atât mai bine.”


14.4 Sexul animal, de la pești la păsări

Majoritatea peștilor au fertilizare externă, dar mulți au rutine de curte foarte ritualizate pe care le folosesc pentru a-și alege perechea. Masculul va face adesea demonstrații de curte de dans, construirea cuiburilor sau apărarea teritoriului. (Vezi exemple de acestea cu pește-puffer, pește-clovn și pește-trâmbiță.) Masculul va urma femela și, odată ce aceasta depune ouă pe o suprafață, el va urma și depune lapte (sperma de pește care conține spermatozoizi) deasupra.

Câțiva pești (cum ar fi guppies) au fertilizare internă, în care masculul introduce o înotătoare tubulară specializată în deschiderea reproductivă a femelei și depune spermatozoizi în tractul reproducător.

Unii pești sunt gurii, adică un pește pune ouăle în gură pentru incubare. Multe ciclide sunt incubatoare materne. Pentru acesti pesti, femela depune ouale si apoi le ridica in gura. Peștele mascul va încuraja apoi peștele femela să deschidă gura și va fertiliza ouăle în timp ce se află în gură. Pentru peștii care clocotesc gura paternă, masculul pune ouăle în gură pentru a incuba după ce le-a fertilizat extern. Amintiți-vă de discuția despre imitarea ouălor din înotătoarea anale din capitolul 4... peștii ciclide sunt fascinanti!

Amfibieni

La fel ca peștii, mulți amfibieni au fertilizare externă. Multe broaște și broaște râioase, de exemplu, au un ritual de curte în care broasca mascul călărește pe spatele femelei și plasează degete specializate (în esență degetele mari de broaște) de ambele părți ale femelei în așa-numitele plăcuțe nupțiale. Această prindere ajută la prevenirea căderii masculului de broaște în timp ce femela sare sau înoată. Femela își depune în cele din urmă ouăle, iar masculul este într-o poziție ideală pentru a le fertiliza.

Figura 14.4 Degetele de broască

Câteva salamandre efectuează fertilizarea externă similară cu cea a broaștelor și broaștelor râioase, cu toate acestea majoritatea salamandrelor au fertilizare internă. Salamandrele masculi nu au penis pentru a depune sperma în interiorul femelei. Mai degrabă, ei depun o capsulă învelită de spermă și nutrienți, a spermatofor, la sol ca parte a unui ritual de împerechere. O femela poate ridica spermatoforul cu ea cloacă (o deschidere combinată urinară și genitală) și va folosi acești spermatozoizi pentru a-și fertiliza ovulele intern. Cele mai multe salamandre vor depune apoi ouăle fertilizate, însă la câteva specii (cum ar fi salamandra de foc) ouăle eclozează în interiorul femelei, iar femela dă naștere larvelor de salamandre.

Reptile

Reptilele (de exemplu, șopârle, țestoase, șerpi și crocodili) au fertilizare internă. Reptilele au o mare diversitate de penisuri, unele au un penis ramificat la capăt (fiecare capăt se numește hemipenis reptilele folosesc doar una câte una), iar unele țestoase au penisul în formă de umbrelă. Unele reptile dau naștere tineri vii (numiți viviparitate) iar unii depun ouă.

Păsări

Majoritatea păsărilor nu au penis, dar obțin fertilizare internă prin contact cloacal (sau „sărut cu cloaca”). La aceste păsări, masculii și femelele își contactează cloacele împreună, de obicei pentru scurt timp, și transferă sperma femelei. Interesant este că păsările de apă precum rațele și gâștele au penis și le folosesc pentru fertilizare internă. De ce ar folosi unele păsări penisurile pentru fertilizare, în timp ce altele nu?

  1. Fotografie de Christophe Meneboeuf https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RedEyesFrogs_Mating_(pixinn.net).jpg &crarr

Controlul regresiei foliculului de păr murin (catagen) de către TGF-β1 in vivo

Centrul de Cercetare Cutanată, Queen Mary College, Universitatea din Londra, Londra, Marea Britanie

Departamentul de Dermatologie, Universitatea Johannes-Gutenberg, Mainz, Germania

Departamentul de Dermatologie, Universitatea din Boston, Boston, Massachusetts, 02118 SUA

Departamentul de Dermatologie, Universitatea din Boston, Boston, Massachusetts, 02118 SUA

Departamentul de Dermatologie, Charité, Universitatea Humboldt, Berlin, Germania

Centrul de Cercetare Shiseido, Yokohama, Japonia

Centrul de Cercetare Shiseido, Yokohama, Japonia

Departamentul de Dermatologie, Charité, Universitatea Humboldt, Berlin, Germania

Centrul de Cercetare în Biologie Cutanată, Spitalul General Massachusetts și Școala Medicală Harvard, Charlestown, Massachusetts, 02129 SUA

Departamentul de Dermatologie, Spitalul Universitar Eppendorf, Universitatea din Hamburg, Hamburg, D-20246 Germania

Corespondență: Departamentul de Dermatologie, UKE, Universitatea din Hamburg, Martinistr. 52, D-20246 Hamburg, Germania. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Centrul de Cercetare în Biologie Cutanată, Spitalul General Massachusetts și Școala Medicală Harvard, Charlestown, Massachusetts, 02129 SUA

Departamentul de Dermatologie, Spitalul Universitar Eppendorf, Universitatea din Hamburg, Hamburg, D-20246 Germania

Departamentul de Dermatologie, Charité, Universitatea Humboldt, Berlin, Germania

Centrul de Cercetare Cutanată, Queen Mary College, Universitatea din Londra, Londra, Marea Britanie

Departamentul de Dermatologie, Universitatea Johannes-Gutenberg, Mainz, Germania

Departamentul de Dermatologie, Universitatea din Boston, Boston, Massachusetts, 02118 SUA

Departamentul de Dermatologie, Universitatea din Boston, Boston, Massachusetts, 02118 SUA

Departamentul de Dermatologie, Charité, Universitatea Humboldt, Berlin, Germania

Centrul de Cercetare Shiseido, Yokohama, Japonia

Centrul de Cercetare Shiseido, Yokohama, Japonia

Departamentul de Dermatologie, Charité, Universitatea Humboldt, Berlin, Germania

Centrul de Cercetare în Biologie Cutanată, Spitalul General Massachusetts și Școala Medicală Harvard, Charlestown, Massachusetts, 02129 SUA

Departamentul de Dermatologie, Spitalul Universitar Eppendorf, Universitatea din Hamburg, Hamburg, D-20246 Germania


Mai multe informații despre genetică

Dacă doriți să aflați mai multe despre genetica tuturor formelor de diabet, National Institutes of Health a publicat Peisajul genetic al diabetului . Această carte online gratuită oferă o privire de ansamblu asupra cunoștințelor actuale despre genetica diabetului de tip 1 și tip 2, precum și a altor forme mai puțin obișnuite de diabet. Cartea este scrisă pentru profesioniștii din domeniul sănătății și pentru persoanele cu diabet zaharat interesate să afle mai multe despre boală.


Cercetare deschisă

Datele discutate în această publicație au fost depuse în Gene Expression Omnibus al NCBI și sunt accesibile prin numărul de acces din seria GEO GSE148380 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE148380) . 110

Date S1 analiză preTRAP vs TRAP DEG

Date S2 Analiza GO a DEG epuizate de TRAP

Date S3 Analiza GO a DEG-urilor îmbogățite cu TRAP

Date S4 Fgf20 −/+ vs Fgf20 −/− Analiza DEG

Date S5 Analiza GO a Fgf20 −/+ vs Fgf20 −/− DEG

Vă rugăm să rețineți: editorul nu este responsabil pentru conținutul sau funcționalitatea oricărei informații de sprijin furnizate de autori. Orice întrebări (altele decât conținutul lipsă) trebuie direcționate către autorul corespunzător articolului.


Discuţie

Analizele prezentate aici ne-au permis să extindem în mod substanțial setul de regiuni genice despre care se știe că influențează variația aspectului părului uman. Această sarcină a fost facilitată de diversitatea fenotipică și genetică extinsă a eșantionului CANDELA, rezultat al istoriei Americii Latine care implică amestecul dintre africani, europeni și nativi americani 17 . Strămoșul predominant european și nativ american al eșantionului CANDELA este de așteptat să ofere o putere deosebit de mare pentru detectarea efectelor genetice la loci cu frecvențe alele diferențiate între cele două populații continentale. În mod constant, frecvențele alelelor la majoritatea SNP-urilor index identificate aici arată diferențe mari între europeni și est-asiatici/nativii americani (Tabelul suplimentar 7). Această diferențiere puternică în frecvențele alelelor ar putea fi legată parțial de selecția care acționează asupra regiunilor genelor asociate, așa cum s-a propus pentru evoluția aspectului părului uman 2,3,11. Îmbogățirea pe care o observăm pentru scoruri CMS semnificative la regiunile genelor asociate cu caracteristicile părului este în concordanță cu acest scenariu. Interesant este că modelul de variație la PRSS53 este asemănător cu cel văzut pentru EDAR, cu scoruri semnificative CMS la asiaticii de Est și o variantă funcțională de schimbare a aminoacizilor care atinge o frecvență ridicată numai în Asia de Est (Tabelul suplimentar 7). Aceste observații, precum și faptul că alte gene sunt asociate cu părul drept la europeni, sunt în conformitate cu propunerea conform căreia forma părului scalpului a fost subiectul unei selecții recente la oameni 2,3.

Există un interes din ce în ce mai mare pentru elucidarea mecanismelor care influențează forma fibrei de păr în creștere. Pe baza studiilor la șoarece s-a propus că semnalizarea EDAR este implicată în determinarea formei părului prin reglarea expresiei semnalului cheie de creștere a părului Shh (ariciul Sonic) 26 . Funcția Edar superioară crește Shh expresie și face ca aceasta să devină exprimată simetric în bulbul de păr, ducând la creșterea părului drept, probabil prin promovarea proliferării celulare simetrice 26 . Din punct de vedere structural, un jucător cheie în modelarea părului este TCHH, implicat în reticularea învelișului cornificat și a keratinelor celulelor IRS 31 . TCHH este una dintre cele mai timpurii proteine ​​de diferențiere a bulbului foliculului de păr în creștere (anagen) și este îmbogățită în IRS (reprezentând aproximativ 30% din conținutul său de proteine). TCHH conferă rezistență mecanică semnificativă IRS prin îmbogățirea sa în arginine și glutamine, care reprezintă peste 40% din aminoacizii TCHH. Multe dintre reziduurile de arginină suferă citrulinizare/deiminare, în timp ce glutaminele sunt implicate în legăturile încrucișate intra și interproteice ale lanțului în timpul cornificării/întăririi IRS 31 . Se crede astfel că întărirea progresivă a IRS contribuie la modelarea fibrei de păr încă pliabile în timpul creșterii părului. Este interesant de remarcat faptul că TCHH SNP cu cel mai mic P valoarea observată aici (rs11803731) a fost, de asemenea, puternic implicată de analizele anterioare la europeni 15,48, sugerând că această variantă ar putea afecta direct forma părului. Nu se prevede că substituția M790L în TCHH codificată de rs11803731 va duce la modificări structurale majore ale TCHH, dar s-a propus că ar putea afecta procesarea post-translațională a TCHH, cu implicații de reglementare 48 . Va fi important să se evalueze dacă TCHH este un substrat pentru PRSS53, având în vedere observația noastră că această enzimă este îmbogățită în toate straturile IRS în timpul etapelor de cornificare/întărire a fibrei capilare, precum și în medular (o componentă care influențează caracteristicile fizico-mecanice ale fibrei capilare 6 ). Proteazele și inhibitorii de protează sunt importanți pentru cheratinizarea epidermică și pot regla creșterea părului și ciclul 28 . De exemplu, descuamarea optimă a IRS (și ciclul general de creștere a părului) este perturbată la șoarecii lizozomal cistein protează catepsină L knock-out 49 . Mai mult, având în vedere similitudinea PRSS53 cu kalikreinele (cea mai mare familie de endopeptidaze serin protează secretate) este posibil ca PRSS53 să lizeze substraturi în țesuturile cornificate care în cele din urmă descuamează 50 . Interesant, s-a sugerat că GATA3 (în regiunea 10p14 asociată cu forma părului) inhibă expresia inhibitorului de serin protează Kazal tip-5 (SPINK5), ale cărui mutații cauzează sindromul Netherton, o ihtioză congenitală autosomal recesivă caracterizată prin așa-numita ihtioză congenitală. Păr de bambus, hiperplazie epidermică și o funcție de barieră epidermică afectată 51 .

Culoarea părului rezultă din pigmenții de melanină transferați către keratinocitele din fibrele de păr din melanocitele foliculilor de păr. Aceste melanocite se diferențiază de melanoblastele care migrează de pe creasta neurală în foliculii de păr la începutul dezvoltării 6 . Unele melanoblaste ale foliculului de păr rămân nediferențiate și servesc drept celule stem pentru reumplerea periodică a melanocitelor mature, melanogeneza apărând doar în faza anagenă a ciclului de creștere a părului. Printre cele câteva sute de produse genetice despre care se știe că participă la melanogeneză, studii recente de asociere au identificat o mână care influențează variația culorii părului la europeni 13 . Cele mai multe dintre aceste asociații au fost replicate aici (Tabelul 1), inclusiv cea a alelei T derivate la SNP rs12203592 în IRF4 cu o culoare mai deschisă a părului. S-a demonstrat experimental că IRF4 interacționează cu factorul de transcripție asociat microftalmiei (MITF, un regulator cheie al expresiei multor enzime pigmentare și factori de diferențiere), pentru a activa expresia TYR (o enzimă esențială care limitează viteza în sinteza melaninei) . Alela T derivată la rs12203592 duce la o expresie redusă a TYR și la sinteza melaninei, în concordanță cu asocierea acestei alele cu culoarea mai deschisă a părului 41 . În conformitate cu distribuția geografică a culorii deschise a părului, alela T de la rs12203592 este esențial absentă în afara Europei (Tabelul suplimentar 7). În mod interesant, aflăm că alela T de la SNP rs12203592 este, de asemenea, asociată cu creșterea încarnării părului. Dovezile experimentale sugerează că mecanismul de albire a părului implică întreținerea incompletă a celulelor stem melanocitelor din foliculul de păr 6 . Este important că MITF afectează supraviețuirea melanocitelor prin reglarea expresiei Bcl2 anti-apoptotice, un factor cheie în protecția foliculului de păr împotriva stresului oxidativ 6 . Pentru a sonda mecanismul prin care IRF4 ar putea avea un impact asupra albirii părului, va fi, prin urmare, important să se evalueze dacă alela T de la rs12203592 influențează MITF în ceea ce privește menținerea și supraviețuirea celulelor stem melanoblastice sau prin pierderea melanocitelor după diferențiere.

Pielea din diferite părți ale corpului are caracteristici diferite ale părului, distribuția finală a părului depinde de modelul de distanță stabilit în timpul dezvoltării, de gradul de creștere a pielii care are loc după stabilirea modelului și de efectele hormonale și de îmbătrânire. Se știe că dezvoltarea pielii la diferite zone ale corpului este controlată de un cod de factor de transcripție subiacent 52 la care FOXL2, FOXP2 și PAX3 pot contribui la definirea distribuției părului pe anumite zone ale feței. Deoarece părul bărbii este produs printr-un proces în două etape de modelare a foliculului de păr embrionar, urmat de o transformare post-puberală determinată de androgeni în păr terminal, grosimea bărbii ar putea fi modulată de gene care acționează fie prenatal, fie la pubertate. Descoperirea noastră privind reducerea densității placodei părului la șoarecii embrionari cu creștere Edar expresia sugerează că baza acestei variații constă în rolul recunoscut al EDAR în modelarea părului de dezvoltare 53 . Este probabil ca funcția EDAR să afecteze densitatea foliculilor de păr pe cea mai mare parte sau pe întregul corp uman, așa cum este descris la șoarece 26, dar că asupra capului acest efect este cel mai ușor evident ca variație în grosimea bărbii. Analizele care se concentrează asupra mecanismului prin care variantele genetice asociate afectează densitatea regională a părului facial ar trebui să ofere perspective asupra modelului de dezvoltare la om și, probabil, să ofere indicii asupra bazei genetice pentru modificarea izbitoare a distribuției părului care a avut loc în evoluția umană 54 .

Elucidarea arhitecturii genetice a variației normale a trăsăturilor părului are implicații în afara bioștiinței de bază. Dintre fenotipurile vizibile umane, aspectul părului este probabil cel mai ușor de modificat, o caracteristică exploatată în mod proeminent de industria cosmetică. Această industrie s-a concentrat în mod tradițional pe dezvoltarea de produse care modifică aspectul fibrelor de păr keratinoase după ieșirea lor de pe suprafața pielii. Cu toate acestea, în prezent există un mare interes pentru a explora dacă aspectul părului poate fi modificat pe măsură ce acesta se formează în foliculul de păr 55 . Aceasta include evaluarea dacă albirea părului ar putea fi încetinită sau blocată și elucidarea mecanismului prin care IRF4 influențează albirea părului ar putea oferi obiective de intervenție în acest scop. În mod similar, modularea activității PRSS53 în IRS și medular este o cale candidată cu scopul de a modifica în mod intenționat forma părului. Genetica aspectului părului este, de asemenea, de interes în antropologie și criminalistică, în special pentru predicția caracteristicilor părului pe baza informațiilor genetice. Implementarea acestei așa-numite „fenotipări criminalistice ADN” promite să contribuie cu un instrument de investigație în cazurile în care o probă biologică este disponibilă, dar lipsesc alte informații cu privire la identitatea contribuitorului său. Dezvoltarea acestei abordări la europeni este destul de avansată pentru culoarea părului și începe să fie explorată pentru chelie și forma părului 56 . Având în vedere diversitatea genetică și fenotipică ridicată a populațiilor din America Latină, va trebui să existe instrumente adecvate pentru predicția fenotipică fiabilă în acest context, iar rezultatele prezentate aici reprezintă un pas în această direcție.


Albinism

Diferite tipuri de albinism pot avea modele diferite de moștenire, în funcție de cauza genetică a afecțiunii. Albinismul oculocutanat (OCA) implică ochii, părul și pielea. Albinismul ocular (OA), care este mult mai puțin frecvent, implică în primul rând ochii, în timp ce pielea și părul pot apărea similare sau ușor mai deschise decât ale altor membri ai familiei. [3] Mutațiile în mai multe gene diferite, pe diferiți cromozomi, pot provoca diferite tipuri de albinism.

OCA se moștenește în mod autosomal recesiv. Aceasta înseamnă că două mutații sunt necesare pentru ca un individ să aibă OCA. Indivizii au în mod normal două copii ale fiecărui cromozom numerotat și ale genelor de pe ele - una moștenită de la tată, cealaltă moștenită de la mamă. Niciuna dintre aceste copii de gene nu este funcțională la persoanele cu albinism. Each unaffected parent of an individual with an autosomal recessive condition carries one functional copy of the causative gene and one nonfunctional copy. They are referred to as carriers , and do not typically show signs or symptoms of the condition. Both parents must carry a defective OCA gene to have a child with albinism. [3] When two individuals who are carriers for the same autosomal recessive condition have children, with each pregnancy there is a 25% (1 in 4) risk for the child to have the condition, a 50% (1 in 2) risk for the child to be an unaffected carrier like each of the parents, and a 25% chance for the child to not have the condition și not be a carrier.

Ocular albinism type 1 is inherited in an X-linked pattern. A condition is considered X-linked if the mutated gene that causes the disorder is located on the X chromosome , one of the two sex chromosomes . In males (who have only one X chromosome and one Y), one altered copy of the causative gene in each cell is sufficient to cause the characteristic features of ocular albinism, because males do not have another X chromosome with a working copy of the gene. Because females have two copies of the X chromosome, women with only one copy of a mutation in each cell usually do not experience vision loss or other significant eye abnormalities. They may have mild changes in retinal pigmentation that can be detected during an eye examination. [4]

Researchers have also identified several other genes in which mutations can result in albinism with other features. One group of these includes at least nine genes (on different chromosomes) leading to Hermansky-Pudlak Syndrome (HPS). In addition to albinism, HPS is associated with bleeding problems and bruising. Some forms are also associated with lung and bowel disease. [3] Like OCA, HPS is inherited in an autosomal recessive manner.


Priveste filmarea: Aplicarea corecta a gelpads ului baza, extensii gene curs (Iunie 2022).


Comentarii:

  1. Beckham

    Cred că nu ai dreptate. Sunt asigurat. Pot apăra poziția. Scrie -mi în PM, vom comunica.

  2. Stoc

    Educația este ceea ce rămâne după ce tot ce am fost învățat este uitat. Dacă îți place să călărești, du-te în iad. Femeile iubesc cu urechile lor, iar bărbații iubesc oriunde trebuie. Fata, vorbesti franceza? Odată ce am părăsit restaurantul și un nenorocit mi-a călcat mâna...

  3. Goltim

    Suntem toate mesajele private trimise astăzi?

  4. Mokus

    Îmi pare rău, dar după părerea mea, greșești. Sunt sigur. Sunt capabil să o dovedesc.

  5. Dusho

    Te inseli. Pot dovedi asta.Scrie -mi în PM, vom discuta.

  6. Akizilkree

    I advise to you to look a site, with a large quantity of articles on a theme interesting you.



Scrie un mesaj