母体环境如何影响婴儿的DNA:作者问答

Recent work出版于基因组生物学将肿瘤抑制基因识别为响应环境的人表精神,并提出母亲在妊娠早期的营养可能影响她孩子的DNA甲基化。在这里,我向伦敦卫生和热带医学学院的研究,来自贝勒医学院的Noah Kessler,更多关于他们的研究结果,请从伦敦卫生和热带医学学院进行共同作者。

您能否简要解释一下Interidivialual的表观遗传变异吗?

表观遗传学是对可以影响基因表达的基因组稳定变化的研究,但不涉及对底层DNA序列的变化。在我们的研究中,我们专注于DNA甲基化,这是一种可以影响基因表达潜力并且涉及各种疾病和老化的主要表观遗传标记。

特别是,我们寻找与个体内部的各种组织中的DNA甲基化相一致但在不同个体中表现出变异性的基因组区域。为了量化这一点,我们开发了一种称为系统性联体变异指数(SIVI)的新算法,并在跨越人类基因组的600多万区计算它。

高SIVI表明,一个人在体内的不同组织中具有类似的DNA甲基化状态,另一个人在其组织中也使DNA甲基化一致,但两种个体之间的DNA甲基化水平不同。

您研究的主要发现是什么?

使用此Sivi屏幕我们鉴定了一个基因,vtrna2-1作为人类的亚稳态EPIALLELE',并使用另一个独立的基因组屏幕,我们进一步证明了该基因的婴儿中的DNA甲基化与概念时的母体环境相关。

目前对表观遗传造型性的现象有很多兴趣。被认为是稳定的EPIALLELE,在早期胚胎中脱臼之前必须发生随机过程,导致组织中的一致或“全身”甲基化。

由于该过程的随机性质,亚稳态血管晶体处的甲基化的中断变化是确定的概率,而不是通过遗传差异。排除对甲基化的可能遗传影响vtrna2-1we looked for SNP effects.

SNP是单一核苷酸多态性,或单一碱基对DNA的突变。缺乏SNP相关的甲基化效应vtrna2-1基因表明,甲基化的全身性接合变异不受遗传学,制作的介导的vtrna2-1一个真正的亚铁epiallele。其他基因组区域显示出最大的系统性互动性变异性,没有遗传效应的证据被纳入候选亚铁的候选人的候选人,这应该有助于指导美国和其他人的未来研究。

使用在研究中冈比婴儿母亲的血液中测量的生物标志物,我们发现在概念期间母体核黄素(维生素B2)和蛋氨酸的低水平相对应与较高的下甲基化vtrna2-1在她的婴儿,而低水平的二甲基甘氨酸对应于低甲基化的可能性降低。这些生物标志物通常存在于两个季节之间的不同水平,旨在作为概念效果季节的可能驾驶员的营养。

为什么应用两个独立的基因组广泛方法很重要?

我们的GealoMewide筛查来自两种高​​加索人的血液和毛囊DNA中,我们可以以无偏见的方式搜索亚料区域,换句话说,不偏见,而不是假设这些区域可能位于基因组中。

我们在农村冈​​比亚婴儿的第二个屏幕采用了完全不同的测量技术和分析方法来识别基因组区域,其中DNA甲基化与概念时的母体环境相关。

这些效果在几个无关的族群中显而易见的事实表明表观遗传造型性vtrna2-1是人类基因组的古老特征。

对我们来说,这两个独立方法会聚在同一基因上,vtrna2-1,显着的,表明该基因的DNA甲基化状态是在早期的胚胎中建立的,并且进一步这种状态可能会受到此时环境因素的影响。

使用来自不同一组样品的三种其他组织,我们能够确认DNA甲基化的交叉组织效果vtrna2-1。值得注意的是,两种基因组筛网在高加索人和冈比亚人中进行,而其他组织的验证是对来自亚洲队列的样本进行。这些效果在几个无关的族群中显而易见的事实表明表观遗传造型性vtrna2-1是人类基因组的古老特征。

你为什么决定看冈比亚乡村的变体?

这climate of The Gambia gives us a unique ‘natural experiment’ for this type of study. There is a wet and a dry season, with markedly different availability of foods, which in turn影响营养。英国医学研究委员会的国际营养集团在冈比亚拥有一个野外站,让我们研究这种季节性如何影响人类发展中DNA甲基化的建立。

此外,医学研究委员会与当地人口之间的长期关系意味着我们能够在十年内收集数十名同一个人的样本。这允许我们证明DNA甲基化vtrna2-1从童年到成年时期稳定,提供了进一步的证据,了解我们观察到对健康和疾病的终身影响的变化的潜力。

It is important to note, though, that since our studies showed thatvtrna2-1是跨越非洲人,高加索人和亚洲人的亚麻素,佩西西环境可能影响在全球各种情况和文化中的DNA甲基化的建立。

Were you surprised by any of your findings?

最大的惊喜来自这一事实vtrna2-1被鉴定为表现出DNA甲基化的最强的全身性分类变异的基因 - 独立 - 对DNA甲基化具有最强的概念作用季节。

由于这两种分析都是在基因面积中进行的,在不同的群体中,寻找潜在的无关效果,我们不知道来自两项研究的任何顶级基因是否会重叠。

我们也很兴奋地发现,这种新的亚稳态EPIALLE已经被其他人鉴定为与肿瘤抑制有关,并且在调节免疫系统方面具有作用。Previous亚末epialleles.确定我们的群体以前没有与表型效应有关。

vtrna2-1是A.'非编码'RNA基因已被确定为基因组被印记。由于我们父母中的每一个副本,因此可以通过表观遗传机制关闭一份副本 - 一种称为基因组印记的现象。

一项研究结果表明该基因是多态性的印记 - 具有基因组印迹的一些影响,但显示个体之间的变异。我们的概念数据季节提供了对这种多态性印记中早期环境的作用的洞察力。

有可能影响什么?

在这项研究中,我们能够显示DNA甲基化vtrna2-1是建立在一个关键的窗口非常耳朵ly in development, is influenced by periconceptional environment, including maternal nutrition status; and that once established, these methylation levels are persistent, lasting over the course of at least ten years.

因此,建立DNA甲基化vtrna2-1似乎是“代谢印记”的第一个例子,理论构建第一次提出1999年在生活后面的早期营养暴露于生命后的疾病。推测可能存在表现出这些效果的其他基因,可能是由其他营养指标在早期妊娠早期或被其他表观遗传机制介导的影响。

这将对我们努力了解可能通过生命课程影响后代健康的孕产妇营养因素的重要意义。

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