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搭乘进化之旅:“搭便车”基因与克罗恩病有关

(盐湖城)——进化并不总是一帆风顺的.

犹他大学医学院领导的一项新研究提出,当一种特定的基因变化进化为饮食适应时,种植了第一批粮食作物的人类, 在这个过程中,另一种基因发生了不太理想的变化,这种变化导致了一种影响约700人的肠道疾病,克罗恩病的患病人数在美国达到了1000人.

在星期四,8月8日. 4, 2011年英国《大发体育官网》杂志网络版, 来自美国和其他9个机构的研究人员表示,大约有12,1万年前,一种基因突变进化出来,以弥补第一批驯化作物中缺乏的一种膳食物质. 当这种情况发生时,基因突变的频率就会增加. 但是其他的突变在基因旋风中被拉了过来,在一个被称为“基因搭便车”的过程中,频率增加了, 太

基因搭便车可以被认为是串在绳子上的珠子. 每个珠子代表一个基因变化.  如果一个人把绳子放在桌子上,然后推一个珠子,其他珠子也会动.  被推着的头代表一种频率不断增加的基因突变, 其他珠子是基因搭便车者.

“克罗恩病有许多遗传风险因素, 但是对于许多这些风险因素, 它们是如何致病的还不清楚,斯蒂芬·L说。. Guthery, M.D., 该研究的资深作者, 犹他大学儿科学副教授, 也是盐湖城初级儿童医疗中心的一名医生. “大发娱乐专注于克罗恩病的单一遗传风险因素.  这种危险因素包含几个基因, 目前还不清楚是哪些基因导致了克罗恩病.  大发娱乐的研究表明,该地区的一种基因突变在欧洲人中变得普遍,因为它是有益的, 而邻近的致病基因变化搭便车,变得越来越普遍.”

故事发生在新月沃地, 即今天伊拉克部分地区的大片土地, 伊朗, 以色列, 以及中东其他人类最早种植粮食作物的地区. 首席作者查德·D·格瑟里说. 发怒,Ph值.D., 他是美国大学人类遗传学博士后, 他们的同事推测,早期作物生长, 比如扁豆, 豌豆, 小麦, 和大麦, 麦角硫因含量低吗, 一种氨基酸和抗氧化剂.  在回应, OCTN1的基因变异, 哪种运输或允许麦角硫因进入细胞, 是被“选择”进化和增加频率的吗.
 
大发娱乐倾向于认为适应性进化总是有益的.  但是快速适应可能效率低下,有时甚至是有害的,”发怒说.  在这种情况下, 大发娱乐认为这是对12岁左右饮食的短暂变化的适应,导致了克罗恩病的遗传易感性,今天大约一半的欧洲人都有这种易感性.”
    
克罗恩病是一种终生的炎症性肠病,患者的部分消化系统会出现肿胀和溃疡. 它通常在小肠或大肠中发现, 但它可以在消化系统的任何地方发展. 常见症状包括腹痛、腹泻和体重减轻. 不太常见的症状包括口腔溃疡和肠道阻塞.
 
克罗恩病的病因尚不清楚. 它被认为是由遗传易感个体对肠道微生物的不适当炎症反应引起的.
 
基因组中大约有70个区域与克罗恩病有关, 尽管在很多情况下, 导致疾病的确切基因尚不清楚.  研究人员专注于一个区域, 叫IBD5, 它包含几个基因, 包括OCTN1和IRF1.  IBD5包含许多基因变化, 大多数在克罗恩病中的频率与健康对照组不同. 结果是, 很难确定IBD5中导致克罗恩病的确切基因.
 
许多研究已经将OCTN1与克罗恩病联系起来. 但这项新的研究表明,当OCTN1被选中时,IBD5的许多基因变化也随之发生了. 作者推测是IRF1的变异,而不是OCTN1,导致了克罗恩病的易感性.通过基因关联研究, 一种将许多患有某种疾病的人的基因组与没有这种疾病的对照组的基因组进行比较的技术, 研究人员观察了1,868例克罗恩病和5例对照组,550例非克罗恩病. 他们的分析检查了两类染色体, 那些同时携带OCTN1突变和IRF1附近基因搭便车者的人, 以及那些携带OCTN1突变但没有搭便车基因的人.  他们发现,OCTN1突变只有在与IRF1搭便车者配对时才与克罗恩病有关, 这表明克罗恩病的风险增加并不是由于OCTN1突变本身, 而是由于IRF1基因的搭便车者.
 
来验证他们的结果, Guthery, 发怒, 他的同事从健康人和克罗恩病患者的胃肠道活检样本中发现,在患有这种疾病的人的样本中,irf1基因表达增加了72%,而OCTN1基因表达没有显著增加.

Other institutions involved in the research are:  Cincinnati Children’s Hospital; University of Cincinnati College of Medicine; Emory University School of Medicine; Children’s Health Care of Atlanta (Ga.); Children’s Hospital of Pennsylvania; Children’s Hospital of Philadelphia; University of Washington School of Medicine; and Vavilov Institute of General Genetics, 莫斯科, 俄罗斯.