Nyupptäckt genmekanism hos höns kan ge mer kunskap om folksjukdomar
Forskare från Uppsala universitet, SLU och USA har identifierat en genetisk mekanism som reglerar tillväxt hos höns. Studien baseras på två framavlade hönslinjer, där den ena har hög tillväxt och den andra låg. Forskarna visar att ett nätverk av fyra samverkande gener förklarar hälften av skillnaden i kroppsvikt mellan hönslinjerna. Resultaten kan få stor betydelse för genetiska undersökningar av folksjukdomar som fetma och diabetes. Studien publiceras på Nature Genetics hemsida den 12 mars.
Trots många års intensivt forskningsarbete vet vi fortfarande lite om genetiken bakom folksjukdomar som till exempel diabetes, övervikt och allergi. Nu beskriver tre forskargrupper från Uppsala och USA en ny genetisk mekanism som sprider nytt ljus över den ärftliga bakgrunden till komplexa sjukdomar och egenskaper som påverkas av både arv och miljö.
Forskarna har utnyttjat en unik hönsmodell för att ge ett nytt svar på en frågeställning som har gäckat forskarna sedan början av 1900-talet: Vilka genetiska mekanismer gör det möjligt att genom avel snabbt ändra en population så att alla individer är mer extrema än den mest extrema individen i ursprungspopulationen?
Sedan 1957 har Paul Siegel vid Virginia Tech, USA, drivit ett avelsprogram för att studera de biologiska effekterna av urval utifrån kroppsvikt. Från en hönspopulation har han tagit fram två hönslinjer, en för hög tillväxt och en för låg tillväxt. I hög-linjen har de tyngsta djuren valts ut som föräldrar för nästa generation och i låg-linjen har de lättaste individerna valts ut. I dag väger hög-linjen åtta gånger så mycket som låg-linjen vid åtta veckors ålder.
– Detta är ett av de största avelsframsteg som har noterats bland ryggradsdjur och är betydligt större än effekten av att slå ut någon av de enskilda gener som man vet har störst effekt på tillväxt, säger Leif Andersson, som tillsammans med Paul Siegel har initierat de genetiska studierna på hönslinjerna.
Forskarna har nu lyckats hitta ett nätverk av fyra samverkande gener, som förklarar hälften av skillnaden mellan dessa två hönslinjer.
– Vi har använt en ny metod som tar hänsyn till hur generna samverkar. Med hjälp av den kan vi förklara betydligt mer av skillnaderna mellan linjerna än med traditionella metoder. Man ser nämligen bara stora effekter på tillväxt hos de individer som bär vissa specifika kombinationer av genvarianter för dessa fyra gener, säger Örjan Carlborg, samordnare för studien.
Detta är första gången man i experimentella data lyckats ge en mekanistisk förklaring för hur samverkan mellan gener kan påverka hur populationer förändras genom naturligt eller artificiellt urval.
– Resultaten är inte förvånande, eftersom man länge har misstänkt att gensamverkan är viktig för regleringen av de flesta biologiska egenskaper, men att denna typ av mekanism skulle spela en så här dominerande roll var oväntat, konstaterar Örjan Carlborg.
De två hönslinjerna skiljer sig även åt vad gäller andra egenskaper än tillväxt, till exempel aptit, fetma och immunförsvar. Hög-linjen är hetsätare medan låg-linjen är anorektisk, hög-linjen är fet medan låg-linjen är mager, och hög-linjen har ett sämre immunförsvar än låg-linjen.
– Därför förväntar vi oss att djurmodellen kommer att vara mycket intressant för att utreda om den mekanism vi har upptäckt också kan ligga bakom regleringen av de medicinskt intressanta egenskaperna aptit, fetma och immunförsvar. Detta kan ge oss ny kunskap som på sikt kan leda till bättre läkemedel mot många av våra folksjukdomar, säger Örjan Carlborg.
Resultaten publiceras på Nature Genetics hemsida den 12 mars. Författare är Örjan Carlborg, Lina Jacobsson, Per Åhgren, Paul Siegel och Leif Andersson.
Kontaktinformation
Örjan Carlborg, Centrum för bioinformatik, tel 018-471 66 91, mobil 0704-25 03 87, e-post orjan.carlborg@lcb.uu.se
