N un trouver qui fournit une poussée énorme pour les scientifiques intéressés dans diabète ou la génétique, les chercheurs de l'Université de Chicago, l'Université de Centre de Science de Santé de Texas-Houston, et plusieurs centres qui soutiennent ont identifié le gène de susceptibilité majeur pour le type 2 ou non-insuline-mellitus de diabète dépendant (NIDDM) dans les Américains mexicains. Le gène aussi joue un rôle dans au moins deux séparé européen populations. La découverte, publié dans le le 2000 octobre question de Nature , précise un nouvel et imprévu biochimique pathway A DIABETE ET SUGGERE ROMAN A EMPECHEMENT, DIAGNOSTIC ET TRAITEMENT. Identifier ce nouveau gène de diabète est aussi un coup d'état majeur pour la génétique. Ceci est la première fois qui un genome-large approche avec succès a mené à l'identification d'une susceptibilité responsable d'un commun, désordre. "Accomplishment de cloche et confrères est un 'tour-de-force'," Spiegel d'Allen dit, le M.D., le directeur de l'Institut National de Diabète et Digestif et les Maladies de Rein. "Les gènes de susceptibilité qui identifient en fait pour les maladies tel que le diabète avec 'complexe' comme s'opposé à à l'héritage de Mendelian simple a prouvé extrêmement difficile." "De plus," Spiegel ajouté, "l'identification de ce gène -un que n'aurait pas sauté pour avoir des objections comme un candidat évident -excite parce qu'il devrait mener à la plus grande compréhension du pathogenesis de type 2 diabète, et probablement aux nouvelles formes de traitement." "Trouver ce gène permet nous aller après diabète qui adresse le fondamental moléculaire défauts plutôt que les symptômes," a dit recherche équipe dirigeant Graeme , Ph.d., Louis Bloc de Biochimie & Moléculaire Biologie et de Médicament et un investigateur dans le Howard Médical Institut à l'Université de Chicago. "En même temps," Cloche ajoute, "notre imprévu succès, et les techniques nous a développé en cours de route, devrait restaurer foi dans le pouvoir de génétique approches et fournit les outils identifier les gènes pour autre commun génétiquement désordre, tel qu'hypertension, obésité, psychiatrique maladies ou asthma." Taper 2 diabète, ou NIDDM, affecte un a estimé 135 millions de gens mondiales, y compris plus que 15 millions d'Américains, presque six pourcent de la population américaine et 18.4 pourcent de ceux-là par-dessus 65. Presque 2,200 nouveaux cas sont diagnostiqués tous les jours dans les Etats - Unis, pour un total de 798,000 chaque année. Cela évalue solidement augmente. Diabète est le septième principal meurtrier dans l'Etats - Unis, où le coût de la maladie est estimé dépasser $98 milliard de chaque année.
Dans le type 2 diabète le corps ou ne peut pas produire assez d'insuline ou ne
l'utilise pas efficacement. Si ceci va untreated, glucose -une forme de sucre
-accumule dans le sang, lentement endommager le cardiovascular , reins, yeux, et
nerfs. Il est un principal de , coup, nerf et cécité, et le principal cause de
amputations et . La maladie est même plus en particulier groupes, affecter 10.6
pourcent de tout mexicain Américains, 10.8 pourcent d'africain Américains et
autant que comme 50 pourcent le Pima , un Natal américain tribu a basé dans
Arizona. Trouver les gènes responsable de type 2 diabète a été anormalement
parce que diabète n'est pas un seul maladie mais un groupe de relaté désordre
avec similaire symptômes. Bien que quelques insolite formes de diabète sont
causé par spécifique seul-gène , le formes de l'interaction de multiple génétique
et écologique facteurs, y compris obésité et manque d'exercice. De plus,
puisque la maladie réduit non seulement la portée de vie mais typiquement est
aussi diagnostiquée après avoir vieillit 40, il a été difficile de
rassembler les grandes familles de multi-génération normalement utilisé pour
les études génétiques. Mais en joignant les forces avec Craig Hanis, le
Ph.d., du Centre de Génétique Humain à l'Université de Texas à Houston, l'équipe
de la Cloche pouvait sauter le besoin pour les familles de multi-génération.
Hanis et U.T. Les confrères de Houston ont dépensé presque deux décades qui
étudient et fonctionnement avec une communauté d'Américains mexicains dans le
Comté de Starr, le Texas, un groupe avec les très hauts taux de diabète.
Hanis pouvait fournir vaste famille , clinique données de 330 paires de frères
et soeurs affecté avec diabète. Dans 1996, une équipe mené par Cloche et
Hanis pouvait démontrer linkage entre un augmenté risque de diabète dans ces
mexicain Américains et un inconnu gène localisé près d'une fin de chromosome
2, qui ils a appelé NIDDM1. Cependant, personne l'étude d'une maladie complexe
jamais avait pu prendre l'étape prochaine, identifier le gène spécifique qui
avait été localisé au début par linkage. "Les gens dire gardé nous il
était impossible," la Cloche de rappels. Mais fonctionnement avec le Texas
, Cloche et confrère, statistique geneticist , Ph.d., associé d'humain génétique
à l'Université de Chicago, développé plusieurs nouvel analytique techniques
qui a rendu capable les à zéro dans sur NIDDM1. Cette approche statistique,
avec sequencing de plus en plus détaillé d'échantillons d'ADN multiples pour
confirmer ou éliminer les gènes de candidat, a mené les auteurs à une
variation minuscule dans un gène précédemment inconnu sur chromosome 2 qu'a séparé
proprement avec la susceptibilité de maladie. Le gène ils ont étiqueté comme
NIDDM1 code pour une nouvelle protéine, calpain 10. Le calpains est proteases
-les substances qui règlent la fonction d'autres protéines en détachant
morceaux, rendre la protéine altérée ou plus ou moins actif. Calpains est
fonde dans toutes cellules humaines et à travers le royaume d'animal. Les
chercheurs fonde quelques forme de calpain 10 dans chaque humain adulte ou fetal
examiné. Le calpain 10 gène consiste en 15 segments fonctionnels, exons appelé.
Par splicing ensemble ces 15 morceaux de la protéine dans les modèles légèrement
différents que le corps fait au moins huit versions différentes de cette protéine.
Les formes différentes de la protéine étaient fondent dans les types de tissu
différents, y compris une forme fonde seulement dans l'insuline-produire
pancreatic islets. Les fonctions précises de la plupart du calpains reste
inconnu. Les mutations de celui d'eux -su comme calpain 3 -a été relié à un
désordre rare membre-ceinture appelé la dystrophie musculaire. Mais Cloche a découvert
un beaucoup de subtil, et plus d'étonner, variation. Ils fondent l'évidence écrasante
qui le susceptibilité causer anomalie dans le calpain 10 gène n'arrive pas
dans un des 15 exons qui fournit le tirage pour les formes différentes de
calpain 10, mais dans un intron -un morceau d'ADN qui non-codant, parfois référé
à comme ‘junk ADN' -cela sépare le exons. Ceci non-fonctionnel génétique
question est hors spliced quand l'ADN est transcribed dans RNA. Le petit génétique
changement qui peut causer susceptibilité à diabète est localisé dans intron
3, à un emplacement adoubé UCSNP-43 (pour Université de Chicago Seul
Nucleotide Polymorphism-43). Il est une version alternative d'un bloc de bâtiment
seul d'ADN, changer un adenine (UN) à un guanine (G), changer seulement une des
trois milliards de paires de base qui forment le genome humain. Ce changement
minutieux de l'ADN agit dans une façon de recessive; les individus qui héritent
deux copies de la version de "G" ont augmenté le risque pour le diabète.
"Trouver une mutation significative dans un intron est presque, mais pas
entièrement, inouï," la Cloche notée. Il y a d'autres exemples. Celui était
fonde dans les mouches de fruit, dans le gène pour une enzyme qui se tombe en
panne l'alcool. Plus récemment une variante de intron humaine a été découverte
cela est associé à la densité d'os diminuée. La susceptibilité au diabète,
cependant, s'avère être toujours plus complexe. Dans confirmer le rôle de
SNP-43, les chercheurs par la suite est rendu compte que deux autre génétique
variations dans pareil gène -UCSNP-19 (dans intron 6) et UCSNP-63 (intron 13)
-acte ensemble avec UCSNP-43 affecter risque. Deux du "G" A -43 ONT
ETE EXIGE, MAIS MALADES LA PLUPART DES A AUSSI A EU DEUX DE LE A 19 ET 63. Avec
deux versions légèrement différentes du gène à trois sites, il y a huit
combinaisons possibles; les chercheurs fondent seulement quatre dans les malades
essayés. Si le deux A CHAQUE SONT ETIQUETE '1' ET "2", LA COMBINAISON
LA PLUS COMMUNE DANS mexicain ETAIT 112 UN ET 121 SUR . Le 112/121 combinaison a
été associé à un trois-plie le risque augmenté de diabète. Le 112/111
combinaison n'a pas eu d'effet sur le risque. Le 112/221 combinaison a diminué
le risque. Les chercheurs soupçonnent que ces variations génétiques
travaillent ensemble à altérer la façon que le gène est exprimé dans les
tissus différents. Ils propose un "" , où un allele de l'à haut
risque altère calpain 10 expression dans l'insuline-produisants Bêta du
pancreas, et l'autre altère expression dans muscle ou gros , tissus qui usage
ou magasin . Parce que la découverte était si étonner et les techniques si
innovative, le referees pour d'a demandé un feuilleton de soutenir études
aider vérifie le trouver, retardere publication par presque dix-huit mois.
Celui de ces études, un relaté papier être publié dans l'octobre du Journal
de Clinique Investigation, démontre l'effet du gène dans un différent
ethnique groupe à extrêmement risque pour diabète, le Pima . Fonctionnement
avec , Leslie , Ph.d., du Phoenix et Clinique Recherche du National de Diabète
et Digestif et Rein , a regardé les effets de calpain 10 dans Pima , qui a le
monde haut de type 2 diabète. Ils fondent que Pima indiens sans le diabète
mais avec deux copies de la version de "G" de UCSNP-43 ont produit 53
pourcent moins RNA de messager pour calpain 10 dans les cellules de muscle. Ils
aussi fonde que ces pas-pourtant-diabétique a un feuilleton de metabolic , y
compris plus bas et , cela ressemble à doux . Ces metabolic sont frapper
conforme à un 30-ans théorie qui certain ethnique groupes a évolué
"thrifty" , qui historiquement a protégé les á temps de famine mais
peut risquer les dans l'actuel environnement de nutritional . Pimas avec la
version de "G" du calpain 10 gène démontre beaucoup des caractéristiques
ont associé à un équilibre d'énergie plus frugal, tel que le taux de
metabolic diminué qui dort et une tendance à hoard plutôt que ‘burn' le
glucose. La variation génétique ne cause pas le diabète tout seul, les
auteurs soulignent. Le calpain 10 gène réagit réciproquement avec manière de
vivre tel que régime, exercice et autre , particulièrement celui sur
chromosome 15, causer diabète. La combinaison, "n'est pas l'histoire entière
de responsabilité génétique," la Cloche dite, "mais nous pensons
qu'il explique de 14 pourcent du 'la population risque attribuable' dans les Américains
mexicains et de quatre pourcent dans européen." Si le mexicain américain
population a manqué ce diabète , la prédominance de diabète serait 14
pourcent abaisse. Calpain 10 sont seulement un membre de cette grande famille de
gènes similaires. L'équipe de la cloche cherche actuellement autre calpains
qui peut jouer des rôles dans la susceptibilité de maladie.
Compréhension le mécanisme de ces subtil génétique tendances finalement devrait fournir cibles pour nouveau medications, suggère Cloche. En attendant, la génétique de diabète devrait aider médecins découvre quel sain jeune adultes sont plus susceptible et commence intervenir. "Comme avec toute maladie ," a ajouté NIDDK , "identification offre la perspective de génétique diagnostic, donc ceux-là à augmenté risque peut être identifié premier et empêchement , tel que correspondant régime et exercice, institué." Supplémentaire de la Nature Génétique inclut, de l'Université de Chicago: co-premier (avec ) Yukio Horikawa et , de même que , , , , , , Laura , , , , Susan , et Kenneth (maintenant à .); de la Virginie Maçon Recherche dans Seattle, WA: Caresse et ShanFemmes de Tokyo l'Université Médicale: Naoka Iwasaki; de NIDDK, Phoenix: Leslie Baier et Clifton Bogardus; de l'Université de Lund: la Suède, Marju l'Orho-Melander et Leif Groop; de l'Université Technique, l'Allemagne: Jan Schulze; et de l'Université de Centre de Science de Santé de Texas à Houston: Eric Boerwinkle. Les auteurs du papier de Pima-phenotype incluent la Cloche, Cox, Horikawa et N. Oda de Chicago, et Leslie Baier, Paskasari Permana, Shen de Gong-Qing, Xiaolin Yang, William Knowler, Richard Pratley, Robert Hanson, David Mott et Clifton Bogardus de NIDDK. Le laboratoire de Cloche a une histoire longue de trouver de gènes de diabète. Dans 1990, ils mapped MODY1, le gène responsable d'une forme insolite de diabète de premier-début, à une petite région sur chromosome 20. Dans 1992 ils fondent MODY2, démontrer que les mutations du gène pour le glucokinase d'enzyme a causé une forme différente de ceci diabète de premier-début. Dans 1997, le laboratoire de Cloche fonde que les malades de MODY3 familles celui ont eu de plusieurs mutations différentes dans le gène pour hepatocyte le facteur nucléaire 1 alpha (HNF-1alpha). Trouvant MODY3 a mené à la découverte rapide de MODY1, un gène fonctionnellement relaté su comme HNF-4alpha. Le NIDDK, l'américain Diabète , le Juvénile Diabète , l'Etat de Texas, le japonais Ministère de Santé et Bien-être, le Howard Médical Institut, le Blum-Kovler , un unrestricted pour cardiovascular et de Bristol-Meyers , et autres a fourni soutien pour ce projet.