Ученые выяснили, что гены митохондриальной ДНК определяют не только предрасположенность к некоторым заболеваниям, но и позволяют управлять пищевым поведением. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism.
Многие из характеристик, которые делают людей такими разными, часто являются отражением небольших различий в ДНК. И речь идет не только о внешних признаках, но и о таких индивидуальных особенностях каждого человека, как продолжительность сна, аппетит, физическая выносливость и другие. Это касается и предрасположенности к определенным заболеваниям.
Но для того чтобы уверенно говорить, какие изменения в генотипе приводят к конкретным изменениям во внешних проявлениях — в фенотипе — ученые должны построить так называемые генетические справочные панели.
Стандартизированная генетическая справочная панель пока существует только для плодовой мушки Drosophila melanogaster. Справочная панель дрозофилы DGRP включает более 200 линий мух, для каждой из которых полностью секвенирован геном, что позволяет ученым проводить исследования связи генотипа с фенотипом.
Как у плодовых мушек, так и у людей, большая часть ДНК плотно упакована внутри ядра клетки. Но своя ДНК с собственным набором генов есть еще у митохондрий — органелл клеток, отвечающих за выработку энергии.
Считается, что именно с различиями в митохондриальных генах связаны такие заболевания, как ожирение, диабет 2 типа, рассеянный склероз и шизофрения. Но пока очень мало известно о том, как изменения в митохондриальном геноме связаны с вариациями в фенотипах.
Швейцарские ученые под руководством Барта Депланке (Bart Deplancke) из Федеральной политехнической школы в Лозанне провели всестороннее исследование, связывающее различия в митохондриальной ДНК с внешними признаками в линиях плодовой мухи DGRP.
«До настоящего времени исследования генотипа дрозофилы были сосредоточены в основном на генетических вариантах в ядре, а митохондриальная ДНК была охвачена очень слабо, — приводятся в пресс-релизе школы слова Депланке. — В этом исследовании мы хотели исследовать влияние вариаций митохондриальной ДНК на фенотипические признаки в линиях мух».
Исследователи повторно секвенировали митохондриальные геномы из 169 линий плодовых мух, что позволило им идентифицировать 231 вариант гена. Затем они выделили 12 гаплотипов митохондриальной ДНК — групп вариантов, которые всегда наследуются вместе. Интересно, что эти гаплотипы были связаны с рядом метаболических фенотипов и заболеваний. Были обнаружены связи со стрессом, вариантами метаболизма и пищевым поведением.
Чтобы подтвердить полученные выводы, авторы пересадили митохондриальный геном от самцов плодовой мушки, отличающихся высоким потреблением пищи, тем, которые ели мало. Пищевое поведение мух изменилось.
«Метаболические процессы во многом регулируются митохондриальными гаплотипами, — говорит Депланке. — Поэтому важно включать их в исследования взаимоотношений генотип—фенотип».
Оригинал earth-chronicles.ru
