Полиморфизм гена TRPM8 в кыргызской популяции: возможная связь с высокогорной адаптацией

Ген TRPM8 кодирует рецептор, отвечающий за холодовую чувствительность организма, что предполагает его возможную роль в адаптации человека к холоду. В работе изучена структурная вариабельность гена TRPM8 по пяти однонуклеотидным поли­мор- физмам (ОНП) в кыргызской популяции. Полиморфизмы локали- зованы в кодирующих участках гена, из них три ОНП расположены в интервале 20 п.н. седьмого экзона. Популяционные частоты минорных аллелей ОНП составили: rs13004520 G/C = 0,06; rs28901637 А/Т = 0,13; rs11562975 G/C = 0,27; rs7593557 G/A = 0,21; rs11563071 С/G = 0,12. Проанализированная выборка кыргызов (275 человек) включает индивидов, проживающих на разной высоте над уровнем моря с резкими различиями климатиче- ских условий. Обнаружено, что у жителей высокогорья (более 2 800 м н. у.м.) частота минорного аллеля rs11562975 была почти в полтора раза ниже (p < 0,01) по сравнению с жителями низкогорья/среднегорья (760–2 800 м н. у.м.). Полученные данные подтверждают возможное селективное значение полиморфизма rs11562975 в адаптации к холоду. Сравнение частот гаплотипов между популяциями кыргызов, европейцев, восточных азиатов и африканцев выявило резкое сужение их вариации у европейцев, возможно, связанное с сокращением численности популяции (бутылочное горлышко) в процессе эволюции. В работе рассмотрена экзон-интронная структура гена TRPM8. Проанализированы эпигенетические маркеры в районе гена TRPM8, найдены 2 сильных сайта связывания инсуляторных белков ctcf, возможно, имеющих отношение к конформации хрома­тина и регуляции альтернативного сплайсинга. Дана структурно-функциональная характеристика генов семейства TRP белков.

ген TRPM8, популяционно-генетический анализ, однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП), ассоциации, распределение, адаптация к холоду

1. Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М. Горы и резистентность организма. М.: Наука, 1970.

2. Козырева Т.В., Воронова И.П. Вовлечение нейрогеномного уровня регуляции в процессы поддержания температурного гомеостаза организма на холоде. Вавилов. журн. генет. и селекции. 2014;18(4):100-1109.

3. Козырева Т.В., Козарук В.П., Ткаченко Е.Я., Храмова Г.М. Влияние активации ионного канала TRPM8 на терморегуляторные реакции при охлаждении. Российский физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2011а;2:218-226.

4. Козырева Т.В., Ткаченко Е.Я., Потапова Т.А. Воевода М.И. Реакция респираторной системы на локальное охлаждение у людей с однонуклеотидным полиморфизмом rs11562975 гена термочувствительного ионного канала TRPM8. Физиол. человека. 2014; 40(2):94-98.

5. Козырева Т.В., Ткаченко Е.Я., Потапова Т.А. Ромащенко А.Г., Воевода М.И. Связь однонуклеотидного полиморфизма rs11562975 гена термочувствительного ионного канала TRPM8 c чувствительностью человека к холоду и ментолу. Физиол. человека. 2011б;37(2):71-76.

6. Миррахимов М.М. Человек и горы. М.: Знание, 1978. Потапова Т.А., Бабенко В.Н., Кобзев В.Ф. Ромащенко А.Г., Максимов В.Н., Воевода М.И. Анализ ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов гена холодового рецептора TRPM8 с липидными показателями плазмы крови и антропометрическими параметрами у русских. Бюл. эксперим. биол. мед. 2014;157(5): 728-732.

7. Потапова Т.А., Юдин Н.С., Бабенко В.Н., Пилипенко И.В., Кобзев В.Ф., Григолькау Л.А., Воевода М.И. Полиморфизм гена холодового рецептора TRPM8 в этнических группах Сибири и Дальнего Востока. Информ. вестн. ВОГиС. 2008;12:749-754.

8. Потапова Т.А., Юдин Н.С., Пилипенко И.В. Ассоциация полиморфизма гена холодового рецептора TRPM8 с липидными показателями крови и антропометрическими параметрами у шорцев. Бюл. эксперим. биол. мед. 2011;151(2):223-226.

9. Excoffier L., Laval G., Schneider S. Arlequin (version 3.0): an integrated software package for population genetics dataanalysis. Evol. Bioinform. Online. 2005;1:47-50.

10. Johnson C.D., Melanaphy D., Purse A., Stokesberry S.A., Dickson P., Zholos A.V. Transient receptor potential melastatin 8 channel involvement in the regulation of vascular tone. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2009;296:H1868-H1877.

11. Kim Y.S., Park J.H., Choi S.J., Bae J.Y., Ahn D.K., McKemy D.D., Bae Y.C. Central connectivity of transient receptor potential melastatin 8-expressing axons in the brain stem and spinal dorsal horn. PLoS One. 2014;9(4):e94080.

12. Latorre R., Brauchi S., Madrid R., Orio P. A cool channel in cold transduction. Physiology. 2011;26:273-285.

13. Maniatis T., Fritsch E.E., Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory, 1982.

14. McKemy D.D., Neuhausser W.M., Jullius D. Identification of a cold receptor reveals general role for TRP channels in thermosensation. Nature.2002;416:52-58.

15. Ramsey S., Delling M., Clapham D.E. An introduction to TRP channels. Annu. Rev. Physiol. 2006;68:619-647.

16. Sabnis A.S., Reilly C.A., Veranth J.M., Yost G.S. Increased transcription of cytokine genes in human lung epithelial cells through activation of a TRPM8 variant by cold temperatures. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2008;295:L194-L200.

17. Slatkin M. An exact test for neutrality based on the Ewens sampling distribution. Genet. Res. 1994;64(1):71-74. www. xlstat.com Zhang L., Barritt G.J. TRPM8 in prostate cancer cells: a potential diagnostic and prognostic marker with a secretory function? EndocrineRelated Cancer. 2006;13:27-38.

18. Zheembaev Zh.Zh., Aldashev A., Merenkova L.P. Problem of mountainous countries. National academy of Sciences of the Kyrgyz Republic (by the examples of Kyrgyzstan). Threats and challenges of modern times. NAS KR. Bishkek: Ilim. 2005.