Aangezien de kosten om één enkel menselijk genoom te rangschikken snel dalen, met één bedrijf die een prijs van $100 per persoon in vijf jaar voorspellen, spoedig zal de enige reden niet om uw „persoonlijk genoom“ te bekijken vrees zijn van welk slecht nieuws in uw genen ligt.
De Universiteit van Californië, Berkeley, wetenschappers, echter, heeft een welkome reden om in uw genetische erfenis gevonden te speuren: om de lichte genetische gebreken te vinden die met remedies zo kunnen worden bevestigd eenvoudig zoals vitamine of minerale supplementen.
„Ik zoek het goede nieuws in het menselijke genoom,“ bovengenoemde Jaspis Rine, de professor van UC Berkeley van moleculaire en celbiologie.
De „Krantekoppen voor de laatste 20 jaar zijn werkelijk over de triomf van biomedisch onderzoek naar het vinden van ziektegenen geweest, die biologisch interessant, genetisch belangrijk en bang makend is aan mensen die deze informatie krijgen,“ bovengenoemde Rine. „Ik werd geobsedeerd met het proberen te beslissen als er wat andere klasse van informatie is die mensen zal maken hun genoomopeenvolging willen bekijken.“
Welke gevonden Rine en collega's en deze week in de online vroege uitgave van de dagboekWerkzaamheden van de Nationale Academie van Wetenschappen (PNAS) meld is dat er vele genetische verschillen zijn die de enzymen van mensen minder dan normaal efficiënt maken, en die de eenvoudige aanvulling met vitaminen sommige van deze ontoereikende enzymen aan volledige het werk orde kan vaak herstellen.
De Eerste auteur Nicholas Marini, een wetenschappelijk onderzoeker van UC Berkeley, merkte op dat de artsen vitaminen aan „behandeling“ vele zeldzame en potentieel fatale metabolische die tekorten voorschrijven door veranderingen in kritieke enzymen worden veroorzaakt. Maar die beïnvloed door deze metabolische ziekten zijn mensen met twee slechte exemplaren, of alleles, van een essentieel enzym. Vele anderen kunnen met slechts één slecht gen, of twee exemplaren rondwandelen die van lichtjes gebrekkige genen, hun enzymniveaus werpen weg lichtjes en subtiele gevolgen veroorzaken die ook met vitaminesupplementen zouden kunnen worden geëlimineerd.
„Onze studies hebben ons overtuigd dat er heel wat variatie in de bevolking in deze enzymen is, en heel wat beïnvloedt het functie, en heel wat is het ontvankelijk voor vitaminen,“ bovengenoemde Marini. „Ik zou niet verrast worden als iedereen een verschillende optimale die dosis vitaminen op hun genetische die make-up worden gebaseerd gaat vereisen, op het soort verschil wordt gebaseerd zij in vitamine-afhankelijke enzymen.“ harboring
Hoewel deze aanvankelijke studie de functie van menselijke genvarianten door hen in gistcellen over te planten testte, waar de functie van de varianten nauwkeurig kan worden beoordeeld, zijn Rine en Marini zeker de resultaten in mensen zullen steunen. Hun die onderzoek, gedeeltelijk door de Defensie wordt gesteund Ging het Agentschap van de Projecten van het Onderzoek (DARPA) vooruit en het Leger van de V.S., kan hen toelaten om de militairen van de V.S. tewerk te stellen om de theorie dat te testen de vitamineaanvulling gebrekkige enzymen kan omhoog stemmen.
„Onze militairen, zoals hoogste atleten, opereren in de extreme omstandigheden die goed door hun fysiologie kunnen worden beperkt,“ bovengenoemde Rine. „Wij werken nu met de defensieafdeling om varianten van enzymen te identificeren die herstelbaar, zijn en uiteindelijk hopen om troepen te identificeren die deze varianten en test hebben of de prestaties door aangewezen aanvulling kunnen worden verbeterd.“
In het Pnas- document, rapporteren Rine, Marini en hun collega's over hun aanvankelijke analyse van varianten van een menselijk enzym genoemd methylenetetrahydrofolate reductase, of MTHFR. Het enzym, dat de vitaminefolate van B om vereist behoorlijk te werken, speelt een belangrijke rol in het samenstellen van molecules die in de nucleotidebouwstenen van DNA gaan. Sommige kankerdrugs, zoals methotrexate, richten MTHFR om de synthese van DNA te sluiten en de tumorgroei te verhinderen.
Gebruikend de steekproeven van DNA van 564 individuen van vele rassen en behoren tot een bepaald ras dat, Bevorderen de collega's bij Toegepaste Biosystemen van Stad, Californië, voor elke persoon twee alleles wordt gerangschikt die voor het enzym MTHFR coderen. Verenigbaar met vroegere studies, vonden zij drie gemeenschappelijke varianten van het enzym, maar ook 11 ongewone varianten, elk van de laatstgenoemde boekhouding voor minder dan één percent van de steekproef.
Zij stelden toen het gen voor elke variant van het enzym samen, en Marini, Rine en hun collega's van UC Berkeley namen deze genen in afzonderlijke gistcellen op om de activiteit van elke variant te beoordelen. Het gebruik van de Gist veel van de zelfde enzymen en de cofactorvitaminen en mineralen zoals mensen en is een uitstekend model voor menselijk metabolisme, bovengenoemde Rine.
De onderzoekers vonden dat vier verschillende veranderingen het functioneren van het menselijke enzym in gist beïnvloedden. Één van deze veranderingen is goed - het geweten: Bijna 30 percent van de bevolking heeft één exemplaar, en negen percenten heeft twee exemplaren.
De onderzoekers konden het dieet van de beschaafde gist met folate aanvullen, echter, en herstellen volledige functionaliteit aan de gemeenschappelijkste variant, en aan alles behalve één van de minder gemeenschappelijke varianten.
Sinds dit experiment, hebben de onderzoekers 30 andere varianten van het enzym MTHFR en geteste ongeveer 15 van hen gevonden, „en meng me meer dan half in de functie van het enzym, veroorzakend een hundred-fold waaier van enzymactiviteit. De meerderheid van deze kan of gedeeltelijk of volledig aan normale activiteit worden hersteld door toe te voegen folate. En dat is een verrassing,“ bovengenoemde Rine.
De Meeste wetenschappers denken dat de schadelijke veranderingen door evolutie worden afgekeurd, maar Rine wees erop dat dit slechts op veranderingen van toepassing is die reproductieve geschiktheid beïnvloeden. De Veranderingen worden die onze gezondheid in recentere jaren beïnvloeden niet efficiënt verwijderd door evolutie en kunnen in ons genoom voor altijd blijven.
De gevolgen voor de gezondheid van omhoog het stemmen van dit enzym in mensen zijn, zei hij, onduidelijk maar folate is reeds gekend om tegen geboortetekorten te beschermen en schijnt om tegen hartkwaal en kanker te beschermen. Minstens één tekort in het enzym MTHFR veroorzaakt opgeheven niveaus in het bloed van metabolite homocysteine, die met een verhoogd risico van hartkwaal en slag, voorwaarden verbonden is die typisch mensen in hun post-reproductieve jaren beïnvloeden.
„In die mensen, kan de aanvulling van folate in het dieet niveaus van dat metabolite verminderen en ziekterisico verminderen,“ bovengenoemde Marini.
Marini en Rine schatten dat de gemiddelde persoon vijf zeldzame mutantenzymen heeft, en misschien andere niet-zo-zeldzame varianten, die met vitamine of minerale supplementen zouden kunnen worden verbeterd.