Studiu despre ereditate și poligenicitate în trăsăturile complexe umane
Cercetătorii de la Universitatea din Oslo au realizat o hartă a părților din ADN-ul nostru care conțin diferențele moștenite asociate trăsăturilor complexe și tulburărilor.
Cu cât trăsătura este mai complexă, cu atât mai multe dintre diferențele moștenite se află în ADN-ul dintre gene, mai degrabă decât în genele în sine. Aceasta sugerează că multe dintre aspectele care influențează condițiile psihice și cognitive se află în părțile genomului pe care le înțelegem cel mai puțin.
Schizofrenia, înălțimea, colesterolul. Fiecare are propria semnătură genetică. Această semnătură este compusă din variante genetice: mici diferențe în secvența ADN-ului care fac ca genomul unei persoane să difere de cel al alteia. Unele trăsături, precum nivelul de colesterol din sânge, sunt influențate de un număr relativ mic de variante genetice. Alte trăsături, cum ar fi schizofrenia, sunt influențate de mii de variante, fiecare contribuind cu aproape nimic de una singură. Geneticii numesc acest fenomen poligenicitate. Ereditatea ne spune cât de mult din variația unei trăsături între oameni este legată de diferențele ADN-ului comun pe care le putem măsura. Însă identificarea locului din genom unde se află această ereditate a fost mai dificilă.
Cercetătorii de la Centrul pentru Psihiatrie de Precizie, Universitatea din Oslo, au descoperit acum că poligenicitatea este ceea ce prezice răspunsul. În cadrul a 34 de trăsături și tulburări, au găsit un model constant: cu cât trăsătura este mai poligenică, cu atât mai mult din ereditatea sa se află departe de gene, în lungile secvențe de ADN dintre ele.
O schimbare de la gene la ADN-ul intergenic
Cercetătorii au împărțit genomul în trei regiuni adiacente. Atunci când o celulă copiază o genă în ARN, unele părți sunt păstrate, iar restul sunt tăiate. Părțile păstrate sunt exoni, care constituie aproximativ 2,5% din genom. Părțile tăiate sunt introni, care constituie 45%. Secvențele intergenice dintre gene reprezintă restul. S-a știut de mult că peste 85% din ereditate se află în afara exonilor. Totuși, nimeni nu a realizat o corelare între trăsături, de la cele mai puțin poligenice la cele mai poligenice, pentru a verifica dacă acest echilibru se schimbă pe parcurs. Se schimbă, și foarte strâns.
Introni au fost punctul fix, deținând aproximativ jumătate din ereditate în aproape fiecare trăsură. Schimbarea a fost între exonii și regiunile intergenice: cu cât mai multe variante formează o trăsătură, cu atât mai mult din ereditatea sa se află între gene, iar mai puțin în exoni. Intervalul este larg. În cazul schizofreniei, exonii poartă 8% din ereditate. Pentru înălțime, 20%. Pentru globulina de legare a hormonilor sexuali, o proteină măsurată în teste de sânge de rutină, această proporție este de 29%.
Trăsăturile complexe nu au toate aceeași arhitectură genetică. La un capăt al spectrului, ereditatea este concentrată aproape de gene. La celălalt capăt, aceasta este dispersată pe regiuni îndepărtate de ele.
Rezultatul are implicații pentru modul în care sunt concepute studiile viitoare. Secvențierea doar a părții care codifică proteine din genom este mult mai ieftină decât secvențierea întregului genom și este eficientă când efectele unei trăsături sunt concentrate în regiunile de codare. Această presupunere slăbește pe măsură ce trăsăturile devin mai poligenice. „Pentru cele mai poligenice trăsături, răspunsul se află în mare parte în altă parte”, afirmă Oleksandr Frei, autor senior al studiului. „Acolo unde bugetele permit, secvențierea întregului genom este cea mai bună alegere pentru trăsături complexe, cum ar fi condițiile psihice și cognitive”. Cercetătorii au extins MiXeR, un model statistic dezvoltat la Oslo împreună cu colaboratori de la Universitatea din California San Diego, pentru a estima ereditatea în cadrul a 74 de categorii funcționale ale genomului. Metoda a fost aplicată datelor de asociere publicate pentru 34 de trăsături și tulburări cu ascendență europeană.
