1430
5
Исследования однояйцевых близнецов показывают, что до 80% различий в росте являются генетическими. Но факторы, ответственные за это гены, оставались загадкой для исследователей. Собрав данные геномов 4 миллионов человек, австралийские генетики выяснили основную долю этой недостающей информации для людей европейского происхождения. В этой группе ученые идентифицировали почти 10 000 ДНК-маркеров, которые полностью объясняют влияние общих генетических вариантов на рост.
"Это настоящий прорыв в науке", - говорит Дэниел Макартур из Гарванского института медицинских исследований в Австралии.
Гены, влияющие на рост
Результаты могут способствовать персонализированной медицине. Так предполагает Лоик Йенго из университета в Квинсленде (Сент-Люсия, Австралия). Его команда представила работу онлайн на этой неделе на ежегодном собрании Американского общества генетики человека. Например, генетики могли бы более точно оценить риск заболеваний людей с помощью сканирования генома. Но это исследование оставляет некоторых ученых неудовлетворенными, потому что оно идентифицирует только маркеры, связанные с генами, которые влияют на рост, а не сами гены.
Тайна "отсутствующей наследуемости"
Тайна "отсутствующей наследуемости" восходит к концу 2000-х годов, когда ученые начали использовать новые инструменты для сканирования генома человека на наличие общих маркеров, связанных с заболеваниями и признаками. Они ожидали, что результаты этих исследований геномной ассоциации (GWA) будут соответствовать данным генетики близнецов, таким как подавляющее влияние в богатых странах генов на рост, а не факторов окружающей среды (диета или детские инфекции).
Оказалось, что каждый идентифицированный маркер, который может находиться в соответствующем гене или рядом с ним, лишь незначительно влияет на признак или риск заболевания. Подсчет их количества не решил проблему. Что касается роста, то первые 40 ДНК-маркеров, связанных с этим признаком, объясняли только 5% его вариаций.
Ряд возможных объяснений
Возник ряд возможных объяснений, включая редкие варианты генов, пропущенные исследованиями GWA, взаимодействие генов, а также то, что исследования близнецов были ошибочными. Но Питер Вишер, руководитель группы Йенго, утверждал, что это отчасти было связано с поиском многих более распространенных вариантов с очень небольшими эффектами. Он подсчитал, что такие варианты должны составлять от 40% до 50% генетической составляющей роста. Однако для обнаружения слабых сигналов потребовалось бы изучить ДНК огромного числа людей.
К 2018 году команда Висчера и другие члены глобального консорциума под названием GIANT объединили данные ДНК для 700 000 человек и обнаружили 3300 общих маркеров, которые объясняли 25% вариаций роста. Просматривая ДНК из 201 исследования GWA с 4,1 миллионами участников, GIANT довел общее количество примерно до 9900 общих маркеров, что составляет 40% вариаций. Другие маркеры, расположенные поблизости и унаследованные вместе, составляют еще 10% изменчивости.
Объяснение 30% вариаций роста
Это все еще не дотягивает до 80%, предсказанных исследованиями близнецов. Но в прошлом году группа Вишера использовала данные секвенирования всего генома меньшего числа людей, чтобы продемонстрировать, что редкие варианты (те, которые переносятся менее чем одним из 100 человек) должны объяснить еще 30% вариаций роста.
Некоторые генетики говорят, что их не удивляет, что пробелы в наследственности могут быть заполнены, когда достаточное количество людей исследуют свою ДНК.
"Это было ожидаемо", - говорит Аравинда Чакраварти из Нью-Йоркского университета. Проблема по-прежнему заключается в том, что немногие из маркеров ДНК были связаны с конкретными генами, которые явно изменяют признак.
"В основном это все еще «отсутствует» в биологическом смысле", - говорит Дэвид Голдштейн из Колумбийского университета.
Как считает Йенго, новые находки улучшают перспективы отслеживания этих генов. 9900 или около того маркеров ограничены только около 30% генома, а не разбросаны случайным образом по всему геному, что затруднило бы возможность когда-либо получить представление о конкретных генах и их значении. На сегодняшний день известно, что многие кластеры в областях, которые содержат гены, участвуют в росте.
А ЧТО ВЫ ДУМАЕТЕ ОБ ЭТОМ?