Orígenes de la persistencia de lactasa en África

Hombre masai, que participó en el estudio, con cabras en TanzaniaUNIVERSIDAD DE PENNSYLVANIAUn estudio sobre la persistencia de lactasa en poblaciones africanas dirigido por investigadores de la Universidad de Pensilvania refuerza a los genetistas’ conocimiento de las variantes que influyen en la capacidad humana para descomponer la lactosa, un disacárido y el carbohidrato principal que se encuentra en la leche, en los monosacáridos glucosa y galactosa. El trabajo del equipo, publicado hoy (13 de marzo) en The American Journal of Human Genetics, incluye análisis de los antecedentes genéticos de las variantes, así como su distribución geográfica para sugerir vías potenciales por las cuales la persistencia de la lactasa Los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) asociados podrían haber surgido en África.

“Este es el estudio más grande hasta la fecha sobre la base genética de la tolerancia a la lactosa en África” dijo Sarah Tishkoff de Penn, quien dirigió el estudio.

“El trabajo es interesante ya que se estudiaron muchos grupos étnicos de África y se construyeron haplotipos que dieron datos sobre…

Tishkoff y sus colegas identificaron tres variantes conocidas C-14010, G-13907 y G-13915 en personas de diversas poblaciones de África, que confirmaron que estaban significativamente asociadas con la persistencia de la lactasa. También sugirieron dos nuevos SNP asociados con la persistencia de la lactasa, pero debido a que los SNP potenciales están estrechamente relacionados con las variantes conocidas asociadas a la persistencia de la lactasa, el equipo aún no ha podido aislar sus efectos potenciales, dijo Tishkoff.

La expresión continua de lactasa más allá de la infancia permite a los seres humanos beber leche y cosechar sus nutrientes en la edad adulta. La enzima está codificada por el gen LCT, que se encuentra en el cromosoma 2 humano. Los científicos habían descubierto previamente que la expresión de LCT está regulada por varias variantes genéticas que se encuentran en los intrones 9 y 13 de otro gen, MCM6, que se encuentra aguas arriba. En adultos de ascendencia europea, el SNP C/T-13910, dentro del intrón 13 de MCM6, es el principal elemento genético detrás de la persistencia de la lactasa. Otros grupos de investigación habían descubierto previamente que esta región del intrón 13 es un sitio de unión del factor de transcripción y un potenciador de la expresión de LCT. En África y Oriente Medio, sin embargo, hay poblaciones de pastores que beben leche, pero carecen de T-13910, lo que lleva a los científicos a investigar si algunas otras variantes confieren tolerancia a la lactosa en estos grupos.

Con esa pregunta en mente , los investigadores secuenciaron regiones de los intrones 9 y 13 de MCM6 y aproximadamente dos kilobases del promotor LCT en 819 individuos de 63 poblaciones africanas, así como en 154 personas de Europa y Asia. , y el Medio Oriente. Un subconjunto de estos participantes del estudio se sometió a una prueba de tolerancia a la lactosa, que implicó beber una solución de lactosa y someterse a controles periódicos de glucosa en sangre.

Los investigadores también determinaron los antecedentes genéticos de cada variante mediante el genotipado de cuatro repeticiones de microsatélites en las regiones. de interés y reconstruir los diseños de los cromosomas individuales, o haplotipos, en los que se encuentran las variantes. Al comparar las frecuencias de cada variante en diferentes regiones geográficas, tanto en África como en otras partes del mundo, pudieron plantear la hipótesis de dónde se originaron las mutaciones asociadas a la persistencia de la lactasa africana.

Pudimos inferir un origen de África oriental para la variante C-14010, un origen de África NE [noreste] para la variante G-13907 y un origen del Medio Oriente para la variante G-13915, escribió Penns Alessia Ranciaro en un correo electrónico a The Scientist. Demostramos que el análisis de la distribución geográfica de las variantes de LP es muy informativo para reconstruir eventos históricos de migración y rastrear la historia del pastoreo en África.

Por ejemplo, el Los investigadores encontraron C-14010 en personas tanto del este como del sur de África, lo que los llevó a especular que la variante podría haberse extendido hacia el sur a lo largo de la historia.

Si bien los investigadores identificaron la variante europea T-13910 en las poblaciones del norte de África, no encontraron nada significativo vínculo entre la variante y la tolerancia a la lactosa.

Dallas Swallow del University College London, quien también estudió la persistencia de la lactasa en las poblaciones africanas pero no participó en el presente estudio, advirtió que aún es difícil determinar cómo la lactasa las variantes asociadas a la persistencia se propagan. 

Si piensas en la frecuencia de un alelo en particular, es muy tentador suponer que el lugar donde ese alelo se encuentra con más frecuencia es el lugar donde se originó. Pero el problema es que realmente no sabes dónde vivían entonces los antepasados de esas personas que viven allí ahora, dijo. Uno de los problemas [que] es particularmente relevante para las personas pastoras es que pueden moverse mucho, migran.

Swallow propuso combinar datos de secuenciación con modelos informáticos de propagación de genes e información histórica relevante como otro enfoque. rastrear la propagación de la persistencia de la lactasa a lo largo de la historia.

A. Ranciaro et al., Orígenes genéticos de la persistencia de la lactasa y la expansión del pastoreo en África, The American Journal of Human Genetics, doi:10.1016/j.ajhg.2014.02.009, 2014.

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