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      冬眠的哺乳動物為肥胖 代謝性疾病的遺傳解決方案帶來希望
      
			
      
				2019-11-27 10:30:02
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      冬眠是大自然最奇怪的怪癖之一，它會誘使熊和其他哺乳動物增加巨大的體重，這對人類來說是不健康的，因此它們可以忍受數(shù)月的沉睡。然而，當這些動物重新出現(xiàn)時，它們將像以往一樣健康?，F(xiàn)在，猶他州健康大學的科學家們說，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)這種現(xiàn)象的新的遺傳線索，可以使人們更好地了解和治療肥胖癥和代謝紊亂，這些疾病困擾著全世界成千上萬的人。
      

      冬眠的哺乳動物為肥胖 代謝性疾病的遺傳解決方案帶來希望
      

      神經(jīng)學與解剖學系副教授克里斯托弗·格雷格(Christopher Gregg)博士說：“冬眠者已經(jīng)發(fā)展出控制自己的新陳代謝的強大能力。” “新陳代謝影響了許多不同疾病的風險，包括肥胖，2型糖尿病，癌癥和阿爾茨海默氏病。我們相信，了解與冬眠有關(guān)的基因組部分將有助于我們學習控制某些主要疾病的風險。這項新研究給我們帶來的一大驚喜是，基因組的這些重要部分對我們隱藏了98%的不包含基因的基因組-我們過去將其稱為“垃圾DNA”。”
      

      該研究發(fā)表在2019年11月26日的Cell Reports中。
      

      在先前的研究中，格雷格(Gregg)實驗室的生物信息學家格里格(Gregg)和埃利奧特·弗里斯(Elliot Ferris)搜尋了哺乳動物基因組，以尋找遺傳“開關(guān)”或調(diào)節(jié)成分的證據(jù)，這些基因可以幫助解釋某些動物為何進化出“生物醫(yī)學超級大國”，例如大象的抗癌性或血凝塊。海豚的抵抗力。他們發(fā)現(xiàn)了成千上萬的新遺傳元素，有助于揭示與這些性狀有關(guān)的人類基因組部分。
      

      在這項新的研究中，Gregg和Ferris試圖確定冬眠物種是否可以幫助檢測在控制肥胖癥(全球流行)中起重要作用的基因組部分。
      

      研究人員關(guān)注了在全世界不同棲息地中發(fā)現(xiàn)的四種冬眠哺乳動物：十三只排成一排的地松鼠，小棕蝙蝠，灰鼠狐猴和馬達加斯加小刺猬Tenrec。在比較了它們的基因組之后，格雷格的研究小組得出結(jié)論，這些哺乳動物已經(jīng)獨立進化出短的，非編碼的DNA片段，稱為平行加速區(qū)。他們發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域不成比例地位于與人類肥胖相關(guān)的基因附近。
      

      為了鞏固這一聯(lián)系，研究人員檢查了與普拉德-威利綜合癥(PWS)有關(guān)的基因，該病是一種人類遺傳性疾病，會引起食欲不振并導致病態(tài)肥胖。他們發(fā)現(xiàn)與PWS連鎖的基因相比，與綜合征無關(guān)的基因還具有更多的冬眠加速器區(qū)域。
      

      基于這一發(fā)現(xiàn)和其他發(fā)現(xiàn)，Gregg和Ferris認為，與不冬眠的哺乳動物相比，冬眠者已經(jīng)進化出了“關(guān)閉”控制肥胖基因活性的特定遺傳元件的方法。這些新發(fā)現(xiàn)的元素可以提高我們學習如何評估和控制人類肥胖風險的能力。
      

      費里斯說：“我們的結(jié)果表明，在成千上萬的人的研究中，冬眠器加速區(qū)域富含與肥胖相關(guān)的基因附近，以及與肥胖癥綜合癥相關(guān)的附近基因。” “因此，通過將人類和冬眠動物的數(shù)據(jù)匯總在一起，我們能夠發(fā)現(xiàn)基因組中候選的主要調(diào)控開關(guān)，以控制哺乳動物的肥胖癥。”
      

      研究人員總共確定了364種潛在的遺傳元件，它們可能在調(diào)節(jié)冬眠和肥胖方面發(fā)揮作用。他們目前正在使用由Huntsman Cancer Institute的研究人員Jason Gertz博士開發(fā)的專用CRISPR表觀基因組編輯技術(shù)在實驗室小鼠中測試這些成分。
      

      格雷格說：“由于肥胖和新陳代謝會影響許多不同疾病的風險，因此基因組這些部分的發(fā)現(xiàn)確實令人興奮，為許多重要的新研究方向奠定了基礎。” “我們有針對衰老，癡呆和代謝綜合征的新項目。”
      

      這項研究的標題是“遙遠的冬眠者的平行加速進化揭示了候選的順式調(diào)控元件和調(diào)控哺乳動物肥胖的遺傳回路。”
      
			

			
        
      
			
      
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