37283728Результаты были опубликованы в журнале Nature Genetics.
Авторы отметили, что пигментация – сложный признак, на который влияют сотни вариантов, разбросанных по геному, большинство из которых расположены в некодирующих областях. Эти некодирующие варианты могут влиять на экспрессию генов, расположенных на расстоянии до одного миллиона оснований. Огромное количество мутаций, связанных с цветом кожи, и неопределенность в отношении генов-мишеней, регулируемых этими мутациями, затрудняют поиск точных генетических механизмов, управляющих этой особенностью кожи.
Исследователи провели полигеномный анализ 1500 человек из Восточной и Южной Африки, а также сканирование генома для выявления генетических вариантов и использовали параллельные репортерные анализы, чтобы выявить регуляторную активность тысяч вариантов. Этот высокопроизводительный метод сузил число тысяч кандидатов до 165 функциональных вариантов. Чтобы идентифицировать гены-мишени этих функциональных вариантов, дополнительно были построены карты взаимодействия хроматина с высоким разрешением в меланоцитарных клетках.
Используя редактирование генома на основе CRISPR/Cas9, исследователи обнаружили, что мутации в энхансере OCA2, гене, связанном с альбинизмом, могут привести к снижению уровня меланина на 75% по сравнению с контрольными клетками. В пределах одного и того же энхансера OCA2 исследователи выявили два близко расположенных регуляторных варианта, возраст которых оценивается в 1,2 миллиона лет и 57 тысяч лет, причем последний совпадает с периодом миграции человека из Африки.
Команда также определила несколько важных регуляторных вариантов рядом с генами MITF, LEF1 и TRPS1, которые отвечают за адаптацию цвета кожи, дифференцировку меланоцитов и развитие волос. Кроме того, был обнаружен и новый ген, влияющий на пигментацию кожи человека, CYB561A3, который регулирует гомеостаз железа и влияет на уровень меланина в меланоцитарных клетках.
