Paljude geenivariantide mõju oleneb sellest, kummalt vanemalt need pärinevad

Viimase paarikümne aasta jooksul on genoomiüleste seoseuuringute abil leitud tuhandeid geenivariante, mis mõjutavad tervisenäitajaid ja haigusriski. Seni on neis uuringutes üldjuhul eeldatud, et pole oluline, kummalt vanemalt konkreetne geenivariant pärineb. Sel nädalal ajakirjas Nature avaldatud uuringus lükatakse see oletus ümber.

Teadustöös on kirjeldatud uut meetodit, mille abil saab tuletatud geneetiliste sugulussuhete põhjal kindlaks teha, kas konkreetne DNA lõik on pärit emalt või isalt. Teadlased näitasid, et geenivariandi mõju inimese tervisele sõltub sellest, kumma vanema geeni koopia avaldub. „Näeme, et vahel avaldavad vanemaspetsiifilised geenivariandid vastandlikku mõju: sama geenivariant suurendab mõne tunnuse avaldumist, kui see on pärit isalt, ja vähendab seda, kui tuleb emalt,“ selgitas artikli juhtautor, Lausanne’i Ülikooli ja Tartu Ülikooli teadur Robin Hofmeister. Selline mõju jääb tavapärastes geneetilistes seoseuuringutes sageli märkamata, sest vastassuunaline toime on üksteist neutraliseeriv.

Vanemaspetsiifiline vastandmõju ilmnes 30-st geenivariandist 19-l. Need kõik on seotud inimese kasvu ja ainevahetusega, hõlmates tunnuseid nagu kehamassiindeks, lipiidide tase veres ja pikkus. Artiklis tuuakse veel esile vanemaspetsiifilist mõju 2. tüüpi diabeedi, rasvumise ja südame-veresoonkonna haiguste kujunemisel.„Kui teame nii geenivarianti kui ka selle päritolu, saame palju parema ettekujutuse sellest, kuidas see mõjutab inimese tervist. Loodame, et meie avalikult kättesaadava meetodi abil saab vanemaspetsiifilise info rakendamisest geeniuuringutes tavapärane praktika,“ ütles Hofmeister.

Uuringu viisid koostöös ellu Lausanne’i Ülikooli, Bergeni Ülikooli ja Tartu Ülikooli genoomika instituudi teadlased. Uut meetodit rakendati Ühendkuningriigi, Norra ja Eesti biopankades, hõlmates kokku üle 236 000 inimese. Hofmeisteri sõnul oli Eesti geenivaramul uuringus võtmetähtsus, kuna geenidoonorite andmed võimaldasid kinnitada vanemapäritolu mõju kordumist eri populatsioonides. „Andmete rikkus teeb Eesti geenivaramust maailmas ühe vähestest biopankadest, kus on võimalik seesugust avastust usaldusväärselt kinnitada,“ selgitas Hofmeister.

Eesti geenivaramu juhi, Tartu Ülikooli farmakogenoomika professori Lili Milani sõnul lisatakse uuringu käigus loodud vanemapäritolu andmekiht geenivaramu andmekogule ja nii muutub see kättesaadavaks järgmistele teadlastele. „Tänu sellele, et geenivaramus on esindatud enam kui 20% Eesti elanikkonnast, on meie andmekogu erakordselt väärtuslik suguluspõhisteks analüüsideks. Võrdluseks: kui Ühendkuningriigi biopangas (UK Biobank, mille andmeid on kasutatud väga paljudes geeniuuringuis - toim.) on keskmiselt 1,6 sugulast inimese kohta, siis meil ulatub see näitaja keskmiselt 12 sugulaseni ühe geenidoonori kohta,“ selgitas Milani.

Lisaks pakub töö kinnitust evolutsiooniteooria konflikti hüpoteesile. „Ühena esimestest annab see uuring veenvaid geneetilisi tõendeid nn vanematevahelise geenikonflikti teooria toetuseks, mille järgi on emalt ja isalt pärit geenide vahel konkurents,“ selgitas Lausanne’i Ülikooli professor ja uuringu juht Zoltán Kutalik. Konfliktiteooria kohaselt kalduvad isapoolsed geenid soodustama loote kasvu, isegi kui see toimub ema tervise arvelt, samas kui emapoolsed geenid piiravad kasvukiirust, et säästa ema ressursse tulevaste järglaste jaoks.

Uudne analüüsimeetod võimaldab uurida vanemapõhist geneetilist mõju keerukate tunnuste korral ja tuvastada uusi tervist mõjutavaid genoomipiirkondi. Meetod võimaldab luua olemasolevatele andmekogudele lisaväärtust.