Als die Kosten des Sequenziell ordnens eines einzelnen menschlichen Genoms fällt schnell ab, wenn eine Firma einen Preis voraussagt, von $100 pro Person in fünf Jahre, bald der einzige Grund, nicht Ihr „persönliches Genom“ zu betrachten ist Furcht vor, welchen falschen Nachrichten in Ihren Genen liegen.
University of California, Berkeley, Wissenschaftler jedoch haben einen willkommenen Grund gefunden, in Ihr genetisches Erbe zu forschen: zu die geringfügigen genetischen Fehler finden, die mit den Abhilfen geregelt werden können, die wie Vitamin- oder Mineralergänzungen so einfach sind.
„Ich suche nach den guten Nachrichten im menschlichen Genom,“ sagte Professor des Jaspisses Rine, Uc Berkeley von molekularem und Zellbiologie.
„Überschriften für die letzten 20 Jahre sind wirklich über den Triumph der biomedizinischen Forschung gewesen, wenn sie Krankheitsgene, die biologisch interessant ist, zu den Leuten genetisch wichtig und erschrickt, die diese Informationen erhalten,“ Rine fanden, sagten. „Ich wurde mit dem Versuchen, zu entscheiden gewesen, wenn es etwas andere Klasse Informationen gibt, die Leute ihre Genomreihenfolge betrachten wünschen lässt.“
Welches Rine und Kollegen und Bericht diese Woche in der frühen Onlineausgabe der Zapfen Verfahren der National Academy Of Sciences (PNAS) ist fanden, dass es viele genetischen Unterschiede gibt, die die Enzyme der Leute weniger effizient als Normal machen, und dass einfache Ergänzung mit Vitaminen einige dieser unzulänglichen Enzyme zum vollen Betriebszustand häufig zurückstellen kann.
Erster Autor Nicholas Marini, ein Uc- Berkeleyforschungswissenschaftler, beachtet, dass Ärzte Vitamine vorschreiben, viele seltenen und möglicherweise tödlichen metabolischen Defekte „auszuhärten“, die durch Veränderungen in den kritischen Enzymen verursacht werden. Aber die, die durch diese Stoffwechselkrankheiten beeinflußt werden, sind Leute mit zwei falschen Exemplaren oder Allele, eines wesentlichen Enzyms. Viele andere gehen möglicherweise herum mit nur einem falschen Gen oder zwei Exemplaren von etwas defekten Genen, ebnet das Werfen ihres Enzyms etwas und das Verursachen von subtilen Effekten, die mit Vitamin auch beseitigt werden konnten, ergänzt.
„Unsere Studien haben uns überzeugt, dass dass es viel Veränderung der Bevölkerung in diesen Enzymen gibt, und viel es, beeinflußt Funktion, und viel ist sie Vitaminen entgegenkommend,“ sagte Marini. „Ich würde nicht überrascht, wenn jeder eine andere optimale Dosis von den Vitaminen fordern wird, die auf ihrer genetischen Ausstattung basieren, basiert nach der Art der Abweichung, die sie beherbergten in den Vitamin-abhängigen Enzymen.“
Obwohl diese Anfangsstudie die Funktion von menschlichen Genvarianten prüfte, indem sie sie in Hefezellen verpflanzte, in denen die Funktion der Varianten genau eingeschätzt werden kann, sind Rine und Marini die Ergebnisse halten in den Menschen überzeugt. Ihre Forschung, teilweise unterstützt vom Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) und von der US-Armee, aktiviert möglicherweise sie, US-Soldaten zu beschäftigen, um die Theorie zu prüfen, der Vitaminergänzung defekte Enzyme oben justieren kann.
„Unsere Soldaten, wie Spitzensportler, bedienen unter Extrembedingungen, die möglicherweise gut durch ihre Physiologie begrenzt werden,“ Rine sagten. „Wir arbeiten jetzt mit dem Verteidigungsministerium, um Varianten von Enzymen, die heilbar sind, und schließlich von Hoffnung zu kennzeichnen, Truppen zu kennzeichnen, die diese Varianten und Prüfung haben, ob Leistung durch passende Ergänzung erhöht werden kann.“
Im PNAS-Papier berichten Rine, Marini und ihre Kollegen über ihre Anfangsanalyse von Varianten eines menschlichen Enzyms, das methylenetetrahydrofolate Reduktase genannt wird, oder MTHFR. Das Enzym, das das B-Vitaminfolat benötigt, richtig zu arbeiten, spielt eine Schlüsselrolle, wenn es Moleküle synthetisiert, die in die NukleotidBausteine von DNS einsteigen. Einige Krebsmedikamente, wie Methotrexate, visieren MTHFR an, um DNS-Synthese abzuschalten und Tumorwachstum zu verhindern.
Unter Verwendung der DNA-Proben von 564 Einzelpersonen vieler Laufringe und Ethnien, ordneten Kollegen an Angewandten Biosystemen von Foster Stadt, Calif., für jede Person die zwei Allele sequenziell, die für das MTHFR-Enzym codieren. In Einklang mit früheren Studien, fanden sie drei geläufige Varianten des Enzyms, aber auch 11 seltene Varianten, jede der letzteren, die weniger als ein Prozent der Probe erklären.
Sie synthetisierten dann das Gen für jede Variante des Enzyms, und Marini, Rine und ihre Uc- Berkeleykollegen schoben diese Gene in unterschiedliche Hefezellen ein, um die Aktivität jeder Variante zu beurteilen. Hefegebrauch viele der gleichen Enzyme und Nebenfaktornvitamine und -mineralien wie Menschen und ist ein ausgezeichnetes Baumuster für menschlichen Metabolismus, sagte Rine.
Die Forscher fanden, dass vier verschiedene Veränderungen das Arbeiten des menschlichen Enzyms in der Hefe beeinflußten. Eine dieser Veränderungen ist weithin bekannt: Fast 30 Prozent der Bevölkerung hat ein Exemplar, und neun Prozent hat zwei Exemplare.
Die Forscher waren in der Lage, die Diät der kultivierten Hefe mit Folat zu ergänzen, jedoch und stellen volle Funktionalität zur geläufigsten Variante und zu den alle bis auf einen der weniger geläufigen Varianten zurück.
Seit diesem Experiment haben die Forscher 30 andere Varianten des MTHFR-Enzyms gefunden und geprüfte ungefähr 15 von ihnen, „und mehr als halb behindern die Funktion des Enzyms und produzieren eine hundertfache Reichweite der Enzymaktivität. Die Mehrheit einen diesen kann entweder zur normalen Aktivität teilweise oder vollständig zurückzustellen, indem man Folat hinzufügt. Und die ist eine Überraschung,“ Rine sagte.
Die Meisten Wissenschaftler denken, dass schädliche Veränderungen durch Entwicklung missbilligt werden, aber Rine unterstrich, dass dieser nur auf Veränderungen zutrifft, die Zuchttauglichkeit beeinflussen. Veränderungen, die unsere Gesundheit in neuere Jahre beeinflussen, werden nicht effizient gelöscht durch Entwicklung und bleiben möglicherweise in unserem Genom für immer.
Die gesundheitlichen Auswirkungen der Justage herauf dieses Enzym in den Menschen sind, sagte er, unklar, aber Folat bereits bekannt, um sich gegen Geburtsschäden zu schützen und scheint, sich gegen Innere Krankheit und Krebs zu schützen. Mindestens produziert ein Defekt im MTHFR-Enzym erhöhte Stufen im Blut des Stoffwechselprodukthomocysteins, das mit einer erhöhten Gefahr der Inneren Krankheit und des Vektors verbunden wird, Bedingungen, die gewöhnlich Leute in ihre nach-reproduktiven Jahre beeinflussen.
„In jenen Leuten, Ergänzung des Folats in der Diät kann Niveaus dieses Stoffwechselprodukts verringern und Krankheitsgefahr verringern,“ sagte Marini.
Marini und Rine schätzen, dass die durchschnittliche Person fünf seltene Mutantenzyme hat, und möglicherweise andere nicht-so-seltene Varianten, die mit Vitamin- oder Mineralergänzungen verbessert werden konnten.