La mutación genética más corta encontrada
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Como todos sabemos, hay muchos factores que determinan la altura, incluidos factores genéticos y adquiridos. En términos de factores genéticos únicamente, se ha descubierto que muchos genes están relacionados con la altura. Sin embargo, los científicos estadounidenses informaron en la revista "Nature" el 13 de mayo de 2020 que habían descubierto una mutación genética que tiene un gran impacto en la determinación de la altura.
Investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, el Broad Institute del MIT y otras instituciones de Estados Unidos afirman que han identificado el factor genético más importante que determina la altura hasta el momento, una mutación genética previamente desconocida en una población específica — —La variante E1297G del gen FBN1. Los resultados se basan en un análisis de muestras de peruanos de diferentes grupos étnicos, algunas de las personas más bajas del mundo.
El importante papel del gen FBN1 en la altura supera al de la mayoría de genes anteriores, que afectan la altura en un rango de aproximadamente 1 mm. Sin embargo, por cada copia (copia) adicional de la variante E1297G del gen FBN1, la altura promedio de una persona se reducirá en 2,2 centímetros; si una persona tiene dos copias o dos alelos de la variante genética, su altura disminuirá; reducirse en una media de 4,4 centímetros. De milímetros a centímetros, el efecto de los genes sobre la altura se expande en un orden de magnitud, lo que indica que la variante E1297G es el "gen más bajo" descubierto hasta ahora.
La altura y la baja son dos caras de una misma hoja. Entre los genes que afectan la altura humana, ¿existen otros genes que determinan la altura que crece una persona? Quizás el problema también esté en FBN1. Investigaciones anteriores han demostrado que el gen FBN1 también muta para hacer que las personas sean más altas, que es otra mutación que causa el síndrome de Marfan, un trastorno hereditario del tejido conectivo caracterizado por la desfiguración de los dedos de las manos y los pies son delgados y desiguales, y la altura es significativa. más alto que el de las personas normales. Sin embargo, también se acompaña de anomalías en el sistema cardiovascular, especialmente anomalías de las válvulas cardíacas y aneurismas aórticos.
Hyman, una famosa jugadora de voleibol femenina estadounidense que fue contemporánea de Lang Ping, el actual entrenador del equipo de voleibol femenino chino, murió repentinamente de síndrome de Marfan el 24 de enero de 1986 a la edad de 31 años. Zhu Gang, ex miembro del equipo nacional de voleibol masculino, murió de un hemangioma causado por el síndrome de Marfan el 4 de enero de 2001. Tenía sólo 30 años. El 31 de octubre de 2016, Huo Xuan, ex jugadora nacional de la selección china de voleibol femenino, también murió de un infarto repentino de miocardio debido al síndrome de Marfan a la edad de 28 años.
La variante E1297G descubierta en este estudio muestra que esto es el resultado de la adaptación de los peruanos al medio ambiente.
Las nuevas variantes genéticas son particularmente frecuentes entre las poblaciones de las regiones costeras peruanas en comparación con las poblaciones de los Andes o la Amazonía peruanos, lo que sugiere que la baja estatura puede ser el resultado de la adaptación a factores asociados con el ambiente costero peruano. Además, la distribución de la variante E1297G entre la población peruana y los nativos americanos en general sugiere que la variante en realidad puede tener una ventaja evolutiva. Sin embargo, estudios anteriores sobre genes que afectan la altura prestaron menos atención a los genes de los peruanos, ignorando así el enorme papel de la variante E1297G en la afectación de la altura.
Un gran número de estudios previos han demostrado que el papel de los genes en la determinación de la altura puede alcanzar alrededor del 80%. Algunos investigadores incluso creen que la altura está determinada casi en su totalidad por la herencia, es decir, los genes. Preside y participa en la asociación del genoma de la altura humana. El Dr. Joel Hirschhorn del Broad Institute of Research (GWAS) sostiene esta opinión.
El descubrimiento de la variante E1297G ahora anunciada es solo el resultado en profundidad de un GWAS ampliado previamente organizado por la Asociación Internacional para el Estudio de Rasgos Genéticos (GIANT). El GWAS publicado en 2014 fue un estudio de 250.000 personas. Los resultados mostraron que la altura humana está relacionada con 697 genes, que se distribuyen en 424 regiones genéticas.
Desde entonces, GIANT ha ampliado su investigación, reclutando voluntarios a 711.428 y realizando un análisis en profundidad de su información genómica. En los resultados de la investigación por fases publicados en 2017, se anunciaron 83 genes relacionados con la altura. mutaciones genéticas raras.
Entre estas variaciones genéticas, se estimó en ese momento que algunas mutaciones genéticas podían afectar la altura hasta 2 centímetros, lo que era de 10 a 100 veces el impacto de las variaciones genéticas comunes en la altura.
Este estudio a gran escala, también dirigido por el Dr. Hirschhorn y otros, mejoró la tecnología y utilizó tecnología de chip de exones para detectar casi 200.000 especies conocidas pero raras en los genomas de estos voluntarios. genes relacionados con la altura hasta 83 variaciones genéticas raras, que afectan directamente la expresión de proteínas y, por lo tanto, afectan significativamente la altura humana.
De estas 83 mutaciones genéticas raras, 51 variaciones genéticas tienen una frecuencia relativamente baja y solo existen en 5 genomas humanos; las otras 32 variaciones genéticas son aún más raras, con una probabilidad de ocurrencia de solo 5 es de 0,5. Lo que es más obvio es que 24 variantes genéticas afectan la altura en más de 1 centímetro. Entre ellos, la variante E1297G afecta la altura en 2,2 cm. Además, este estudio también descubrió docenas de genes que son críticos para el crecimiento óseo. Algunos de estos genes son conocidos, pero muchos genes, incluidos SUSD5, GLT8D2, LOXL4, FIBIN y SFRP4, no se habían reconocido previamente.
El estudio de los genes que afectan la altura no se limita al GWAS. Investigadores del Instituto Japonés de Ciencias Médicas Generales estudiaron los datos genéticos clínicos de casi 200.000 personas en todo el país recopilados por el proyecto Japan Biobank y descubrieron que allí. Hay 573 variaciones relacionadas con la altura. Entre ellas, hay 22 mutaciones raras y 42 mutaciones de baja frecuencia que afectan la altura de los japoneses. Estas variaciones parecen ser exclusivas de las poblaciones de Asia oriental y pueden explicar por qué los asiáticos orientales son más bajos que los europeos y los estadounidenses.
En el siguiente paso, GIANT planea reclutar a 2 millones de personas para realizar estudios GWAS para explorar más genes que determinan la altura. También están en curso otros estudios sobre datos de secuenciación. La investigación de GWAS no sólo explora los misterios genéticos relacionados con la altura, sino que también comprende las causas de algunas enfermedades, como la diabetes y las enfermedades cardíacas, a través de la compleja herencia de la altura.
Zhang Tiankan