对短秘鲁人的研究揭示了对高度有重大影响的新基因

对短秘鲁人的研究揭示了对高度有重大影响的新基因

秘鲁人是世界上最短的人,一种基因变体可以解释原因。

HADYNYAH / GETTY IMAGES
对短秘鲁人的研究揭示了对高度有重大影响的新基因

纽约的冷泉港 -数以百计的基因会影响一个人的身高,但大多数会产生一种难以察觉的差异 - 例如,可能是一毫米。 现在,一个研究世界上最短种群之一的秘鲁人遗传学的小组已经发现了一种基因变体,平均可以将人的身高减少2厘米以上。 “他们看到这样的变化令人惊讶,”加州大学圣地亚哥分校的基因组学家Emma Farley说。 “这是一个很大的影响。”

遗传学家一直在努力追求高度的基因; 一项名为GIANT的2014年分析检查了250,000人。 马里兰州贝塞斯达国家人类基因组研究所的遗传学家伊莱恩·奥斯特兰德说:“你仍然可以拔出新的球员。” “这说明了观察孤立人群的价值。” 到目前为止,这种基因变异在秘鲁以外是未知的,那里生活在高海拔地区的需求可能推动了它的进化,但它可以提供关于其他突变如何影响身高的线索。

波士顿哈佛医学院的博士后Samira Asgari和Soumya Raychaudhuri的团队原本想知道一个人的DNA如何影响结核病的严重程度。 他们与利马的卫生合作伙伴Megan Murray的流动病学家一起收集了4002名居民的遗传信息,以及其他数据,包括身高。 秘鲁人是世界上最短的人之一,男性平均165厘米,女性约153厘米 - 两种情况比美国平均人口短10厘米,比荷兰人短15厘米,一般被认为是世界上的最高的人。 因此,研究小组决定在DNA数据中搜索这种身材矮小的遗传因素。

首先,阿斯卡里通过比较他们的DNA与非洲人,欧洲人和美洲原住民的基因组来评估其受试者的血统。 她上周在基因组生物学会议上报告称,秘鲁人约80%是美洲原住民,16%是欧洲人,3%是非洲人。 “美国原住民的血统越多,它们就越短,”她说。 通过将每个人基因组的美洲原住民部分的变异与他们的身高相关联,阿斯卡里发现了一种似乎影响该特征的特定基因变异。

短秘鲁人有一个名为FBN1的基因的版本或等位基因,它与基因通常的DNA序列相差一个碱基。 这种微妙的转变改变了碳水化合物涂层蛋白质中的氨基酸,称为原纤维蛋白-1,它在结缔组织中提供结构支持。 已知其他FBN1突变会影响罕见疾病的身高:马凡综合征,它影响骨骼,心脏和眼睛,通常会产生瘦高的人; 和“僵硬的皮肤”综合征,标志着短缺和非常厚实,坚硬的皮肤。 法利说,这个基因与整体身高的新联系“逻辑上与[其]生物学有关。”

与高度相关的700多个其他基因中的大多数,只有它们各自的小效应,一起只能解释秘鲁高度的7%左右。 研究人员估计,新的等位基因本身占另外1%。 Asgari报道,只携带这个FBN1变种的一个拷贝的人比具有不同版本基因的人短约2.2厘米,而那些有两个副本的人可缩短4厘米以上。

她的研究小组估计,5%的秘鲁人携带新发现的FBN1等位基因,这表明进化有利于秘鲁人身材矮小,皮肤厚实。 许多人生活在高海拔地区,动物研究表明,生活在这种海拔高度的物种往往较小,这些地方的食物稀缺是一种明显的进化适应。 厚厚的皮肤也可以保护身体免受高海拔强紫外线的伤害。

英国Hinxton的Wellcome Sanger研究所的基因组学家Kousik Ku​​ndu对这种基因变异的作用持谨慎态度,要求Asgari从她的秘鲁受试者那里获得更详细的序列数据并研究那里更大的人群。 阿斯卡里还想研究其他矮个子,例如中东的一些群体,看看同一个等位基因是否在其他地方起作用。 宾夕法尼亚大学的遗传学家Sarah Tishkoff表示,通过进一步的遗传分析,Asgari可能会说出短缺变异何时出现。 “这是一个非常酷的故事。”