До несколько лет назад, исследователи проанализировали только 1,5 процента methylome, который играет главную роль в том, активированы ли гены или инактивированы в наших камерах. Используя новую сильную технику, Лундские исследователи теперь были в состоянии проанализировать практически весь methylome и измерить отдельную функцию гена и выражение.«Это может сравниться с первым всесторонним анализом всего генома – гены человека», говорит профессор Шарлотта Линг, отвечающий за исследование.
Геном может быть описан как карта всех генов. methylome – карта нашей эпигенетики, позволяя исследователям также видеть, где группы метила – т.е. маленькие молекулы углеводорода – химически привязаны к ДНК в генах, таким образом затрагивая их функцию.Этот уникальный обзор касается 24 миллионов мест на ДНК.
Исследователи проанализировали клетки от здоровых людей и других с диабетом 2 типа и нашли 25 820 областей генома с измененной ДНК methylation. Несколько из этих изменений могут быть связаны с производством инсулина. В нескольких ранее установленных генах риска для диабета 2 типа они нашли и увеличенную степень methylation и уменьшенную экспрессию гена.
В более простых терминах это означает, что, если methylation увеличивается, ген производит меньше белка.Исследователи тогда учились, затронул ли дифференцированно methylated гены у людей с диабетом 2 типа производство инсулина.
«Поскольку секреция инсулина ухудшилась, когда мы изменили выражение этих генов в бета клетках, мы видим корреляцию между суммой methylation и функцией, которой ослабляют, островков Лангерганса», говорит Шарлотта Линг.Один определенный ген в исследовании выделился: PDX1. Это играет ключевую роль, когда стволовые клетки преобразованы в производящие инсулин бета клетки. Редкая форма диабета, MODY4, вызвана мутацией в гене PDX1.
В текущем исследовании исследователи обнаружили, что диабет оказал сильное влияние на methylation PDX1 в производящих инсулин клетках. Это уменьшает активность гена, приводящую к менее выпущенному инсулину.
Предыдущее исследование показало, что крысы, подвергнутые плохому питанию во время эмбрионального развития также, испытывают эпигенетические изменения в гене PDX1, найденном в производящих инсулин клетках, приводящих к ним позже развивающийся диабет.«Исследование подтверждает наши предыдущие предположения, что эпигенетические изменения могут способствовать развитию диабета 2 типа,» говорит Шарлотта Линг.
Исследование включает островки Лангерганса, от 14 человек которого шесть имел диабет 2 типа и восемь, были здоровы.