Как генетический контроль уровней углеводов человека реагирует на вирусы?

Ученые из лаборатории рекомбинационного и сегрегационного анализа ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и лаборатории теоретической и прикладной функциональной геномики Новосибирского госуниверситета совместно с зарубежными коллегами провели исследование генетического контроля уровней углеводов — гликанов, присоединенных к иммуноглобулину G человека. Результаты работы помогают понять биологические процессы, характерные для различных заболеваний человека.

Целью исследования, опубликованного в журнале Science Advances, был поиск генов, влияющих на гликозилирование иммуноглобулина G (IgG). Когда чужеродные субстанции (такие как бактерии и вирусы) попадают в организм, IgG подает сигнал об этом иммунной системе. В зависимости от типа гликана, связанного с IgG, этот сигнал может либо спровоцировать, либо подавить процесс воспаления.

Количество различных гликанов, присоединенных к IgG, было измерено у более чем 8 тыс. человек из четырех европейских стран и соотнесено с генетической информацией об этих людях. В итоге 33 различных региона ДНК были отмечены как влияющие на гликаны, связанные с IgG. Используя эту информацию, ученые предложили новые механизмы регулирования гликозилирования IgG и показали, что существуют генетические мутации, которые одновременно влияют на этот процесс и на риск развития различных заболеваний, таких как хроническое воспаление желудочно-кишечного тракта, ревматоидный артрит, билиарный цирроз печени, астма и болезнь Паркинсона. Явление, когда один ген оказывает влияние более чем на один признак, называется плейотропией.

«Знание о том, какие гены вовлечены в процесс гликозилирования IgG, способствует пониманию того, каким образом этот процесс влияет на риск возникновения различных заболеваний, — отмечают ученые. — То, что гликаны изменяются при различных заболеваниях, было известно и ранее, но причина, почему это происходит, остается неизвестной. Данное исследование помогает пролить свет на различные взаимодействия, которые вовлечены в эти комплексные процессы. Полученные знания, в свою очередь, будут способствовать разработке и выявлению новых биомаркеров заболеваний или выявлению новых терапевтических мишеней».

Исследование координировалось совместно Г. Лауцем, доктором биологическим наук Юрием Аульченко (ИЦиГ СО РАН и НГУ) и К. Хэйвардс (Институт генетики и молекулярной медицины Университета Эдинбурга, Шотландия).