Hydroksimetylaatio, tyypin 2 diabetes ja liikalihavuus

Hydroksimetyloitu sytosiini (5hmC) DNA:ssa on epigeneettinen modifikaatio, joka säätelee geenin transkriptiota. Tyypin 2 diabetes (T2D) ja liikalihavuus (OB) ovat sairauksia, jotka ovat vakavia maailmanlaajuisia kansanterveyshaasteita. 5hmC:n roolista T2D:n ja OB:n kehityksessä tiedetään vähän. Tutkivassa tutkimuksessamme, jossa tutkittiin hydroksimetylaatiota rinnakkaiskaksoskontrollimallilla, sisällytimme kolme monotsygoottista kaksoisparia (MZ), jotka ovat ristiriidassa tapahtuvan T2D:n (iT2D) suhteen, ja viisi erillistä MZ-paria, jotka ovat ristiriidassa vallitsevan OB:n kanssa edellisestä R21-tutkimuksestamme (1R21HL127368-01) sydän- ja verisuonisairauksista. Käyttämällä kiertävää 5hmC:tä kumulatiivisen systeemisen hydroksimetylaation aggregaattikorvikkeena, löysimme kiehtovalla tavalla tilastollisesti merkittäviä, koko genomin differentiaalisesti hydroksimetyloituja alueita (DhMR), jotka liittyvät iT2D:hen ja vastaavasti vallitsevaan OB:hen, kun olimme valvoneet geneettistä vaihtelua ituradassa, joka koostuu 2 miljardista emäsparista. , ikä-jakso-kohorttivaikutukset ja useat testaukset. Koska otoskoko on hyvin rajallinen ja OB:n (iOB) suhteen ristiriidassa olevien kaksoisparien puuttuminen aikaisemmassa tutkivassa tutkimuksessamme on välttämätöntä, että tuleva tutkimus on suoritettava suhteellisen suuressa otoksessa vahvan todisteen saamiseksi. National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI) Twin Study on vuonna 1969 aloitettu hyvin karakterisoitu, 46 vuoden seurantatutkimus. Hyödynnämme NHLBI Twin Study -tutkimuksen olemassa olevia runsaita resursseja ja vakiintunutta, monimekanismista opiskelijoiden tutkimustoimintasuunnitelmaamme, ehdotamme tätä R15-tutkimusta. Yleisenä tavoitteenamme on karakterisoida kiertävää 5hmC:tä suhteessa iT2D:hen ja iOB:hen ja tarjota opiskelijoille erinomainen mahdollisuus osallistua kansanterveyden epigenomitutkimukseen. Nämä tavoitteet saavutetaan pyrkimällä kolmeen erityiseen tavoitteeseen: 1) mitata koko genomin hydroksimetylaatiota (5hmC) veren DNA-näytteistä; 2) testaa, ovatko DNA-alueet differentiaalisesti hydroksimetyloituneita iT2D:n (tavoite 2-1) ja iOB:n (tavoite 2-2) suhteen riippumatta ituradasta ja yhteisestä ympäristöstä; joka puolestaan ​​tunnistaa uusia differentiaalisesti hydroksimetyloituja alueita; ja 3) karakterisoi hydroksimetylaation sosiokäyttäytymis- ja muita ympäristökorrelaatteja kirjallisuuteen perustuvissa ehdokas- ja uusissa DNA-alueissa ituradasta ja yhteisestä ympäristöstä riippumatta. Sisällytämme kaikki saatavilla olevat kaksoisparit, jotka ovat ristiriidassa iT2D:lle [17 MZ ja 20 dizygotic kaksoisparia (DZ)] ja erilliset kaksoisparit, jotka ovat ristiriidassa iOB:lle (11 MZ paria ja 15 DZ paria) NHLBI Twin Studysta. NHLBI Twin Study -kaksoset syntyivät vuosina 1917–1927, jolloin 2 urospuolista MZ-paria ja 4 miespuolista DZ-kaksosparia syntyi 1 000 elävänä syntynyttä kohden. Havainnollistava esimerkki on, että dMZ-kaksoisnäytteemme sisällyttäminen vastaa vähintään 126 746 singletonia. Tutkimuksemme merkitys on tarjota innovatiivista näyttöä ympäristön aiheuttamasta iT2D:tä ja iOB:ta erottelevasta hydroksimetylaatiosta, joka voi vaikuttaa sairauksien ehkäisyyn ja hoitoon modifioitavien ympäristötekijöiden parantamisen kautta. Tutkimuksemme tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden saada hakijan laitoksen lääketieteen ja jatko-opiskelijat mukaan kansanterveyden epigenomitutkimukseen.