Hydroksymetylering, hendelse type 2 diabetes og hendelse fedme

Hydroksymetylert cytosin (5hmC) i DNA er en epigenetisk modifikasjon som regulerer gentranskripsjon. Type 2 diabetes (T2D) og fedme (OB) er sykdommer som er alvorlige globale folkehelseutfordringer. Lite er kjent om rollen til 5hmC i utviklingen av T2D og OB. I vår utforskende studie for å undersøke hydroksymetylering ved bruk av et co-tvillingkontrolldesign, inkluderte vi tre monozygotiske tvillingpar (MZ) som var uenige for hendelse T2D (iT2D) og fem separate MZ-par som var uenige for utbredt OB fra vår forrige R21 (1R21HL127368-01) studie av hjerte- og karsykdommer. Ved å bruke sirkulerende 5hmC som et aggregert surrogat for kumulativ systemisk hydroksymetylering fant vi interessant nok statistisk signifikante helgenom differensielt hydroksymetylerte regioner (DhMRs) relatert til henholdsvis iT2D og utbredt OB, etter å ha kontrollert for genetisk variasjon i kimlinje bestående av 3,2 milliarder basepar. , alder-periode-kohort-effekter og multiple-testing. På grunn av den svært begrensede prøvestørrelsen og mangelen på tvillingpar som er uenige for hendelse OB (iOB) i vår tidligere utforskende studie, er det viktig å utføre den prospektive forskningen i et relativt stort utvalg for å generere sterke bevis. The National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) Twin Study er en velkarakterisert, 46-årig oppfølgingsstudie startet i 1969. Ved å utnytte eksisterende rike ressurser i NHLBI Twin Study og våre etablerte, multi-mekanisme studenters forskningsengasjementsplan, foreslår vi denne R15-studien. Våre overordnede mål er å karakterisere sirkulerende 5hmC i forhold til iT2D og iOB og å tilby en utmerket mulighet for studenter til å være engasjert i folkehelseepigenomforskning. Disse målene vil bli oppnådd ved å forfølge tre spesifikke mål: 1) måle helgenomhydroksymetylering (5hmC) i blod-DNA-prøver; 2) test om DNA-regioner er differensielt hydroksymetylerte i forhold til iT2D (mål 2-1) og iOB (mål 2-2) uavhengig av kimlinje og felles miljø; som igjen vil identifisere nye differensielt hydroksymetylerte regioner; og 3) karakterisere sosioatferdsmessige og andre miljømessige korrelater av hydroksymetylering i litteraturbaserte kandidat- og nye DNA-regioner uavhengig av kimlinje og felles miljø. Vi vil inkludere alle tilgjengelige tvillingpar disharmoniske for iT2D [17 MZ og 20 dizygotiske tvillingpar (DZ)] og separate tvillingpar disharmoniske for iOB (11 MZ-par og 15 DZ-par) fra NHLBI Twin Study. NHLBI Twin Study-tvillinger ble født mellom 1917 og 1927, en periode da 2 mannlige MZ-par og 4 mannlige DZ-tvillinger ble født per 1000 levendefødte. Et illustrerende eksempel er at inkludering av vår dMZ tvillingprøvestørrelse tilsvarer den på minst 126 746 singletons. Betydningen av studien vår er å gi innovative bevis om iT2D og iOB-diskriminerende hydroksymetylering indusert miljømessig, noe som kan påvirke sykdomsforebygging og behandling gjennom forbedring av modifiserbare miljøfaktorer. Vår studie vil tilby en unik mulighet for å engasjere medisinske og doktorgradsstudenter ved søkerens institutt i folkehelseepigenomforskningen.