Распределение частот аллелей полиморфного локуса гена FUT 2 (G772A, rs602662) в сибирских популяциях

Введение. Гены, вовлеченные во взаимодействие патогена с хозяином, а также обеспечивающие диетическую адаптацию, в наибольшей степени подвержены естественному отбору. Ген фукозилтрансферазы 2 FUT2 отвечает за селективный отбор микроорганизмов и поддержание стабильности микробиома желудочно-кишечного тракта у человека. Регуляция фукозилирования, связанная с полиморфизмом гена FUT2, делает носителей разных аллелей устойчивыми или, наоборот, восприимчивыми к тем или иным инфекционным и ассоциированным с ними заболеваниям. Известны межпопуляционные различия по частоте нефункционального аллеля -772A, однако, исследования сибирских этносов продолжают оставаться актуальными.
Цель: выявить этнические особенности в распределении вариантов гена FUT2 в сибирских популяциях.
Методы. Материалом для исследования послужили образцы ДНК представителей четырех этносов: якутов пос. Бейдинге и Дюпся Усть-Алданского улуса Республики Саха (Якутия) (N=123), тувинцев города Кызыл Республики Тыва (N=308), казахов пос. Жана-Аул, Кош-Агачского района Республики Алтай (N=155), русских Сибири (N=153). Генотипирование проводили стандартным методом ПЦР в режиме реального времени.
Результаты. Частота несекреторного аллеля -772А FUT2 оказалась минимальной в якутской выборке (7,3%), статистически значимо она выше у тувинцев (13,1%). Казахи имеют значительно повышенную (29%) по сравнению с этими выборками частоту изученного варианта, приближенную к таковой группы русских (34%).
Выводы. В соответствии с общим географическим градиентом распределения полиморфных вариантов, частоты аллелей гена FUT2 (G772A, rs602662) в выборках якутов, тувинцев и казахов Алтая занимают промежуточное положение между европеоидами и популяциями Восточной Азии. Это указывает, вероятно, на различное селективное давление в разных географических областях, определяемое как местными патогенами, так и традиционной диетой.

1. Vallender E.J., Lahn B.T. Positive selection on the human genome. Hum. Mol. Genet. 2004;13(2):R245–R254. doi: 10.1093/hmg/ddh253.

2. Kelly R.J., Rouquier S., Giorgi D. et al. Sequence and expression of a candidate for the human Secretor blood group alpha(1,2) fucosyltransferase gene (FUT2). Homozygosity for an enzyme-inactivating nonsense mutation commonly correlates with the non-secretor phenotype. J Biol Chem. 1995;270(9):4640-4649. doi: 10.1074/jbc.270.9.4640.

3. Marionneau S., Cailleau-Thomas A., Rocher J. et al. ABH and Lewis histo-blood group anti-gens, a model for the meaning of oligosaccharide diversity in the face of a changing world. Biochimie. 2001;83:565–573. doi: 10.1016/s0300-9084(01)01321-9.

4. Hoskins L.C. Ecological studies of intestinal bacteria. Relation between the specificity of fecal ABO blood group antigen degrading enzymes from enteric bacteria and the ABO blood group of the human host. J. Clin. Invest. 1969;48:664–673.

5. Кононова С.В. Как фукоза гликотопов групп крови программирует кишечную микробиоту человека. Биохимия. 2017;82(9):1259-1277.

6. Лифшиц Г.И., Шрайнер Е.В., Кох Н.В. и др. Клиническое значение изучения генетического полиморфизма факторов адгезии при Helicobacter pylori-ассоциированных заболеваниях. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2022;197(1):18–23. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-197-1-18-23.

7. Goto Y., Obata T., Kunisawa .J et al. Innate lymphoid cells regulate intestinal epithelial cell glycosylation. Science. 2014;345(6202):125400. doi:10.1126/science.1254009.

8. Nell S., Kennemanna L., Schwarz S. et al. Dynamics of Lewis b Binding and Sequence Variation of the babA Adhesin Gene during Chronic Helicobacter pylori Infection in Humans. mBio. 2014;5(6):e02281–14. doi:10.1128/mBio.02281–14.

9. Currier R., Payne D., Staat M. et al. Innate Susceptibility to Norovirus Infections Influenced by FUT2 genotype in a United States Pediatric Population. Clin. Infect. Dis. 2015;60(11):1631–1638. doi:10.1093/cid/civ165.

10. McGovern D.P., Jones M.R., Taylor K.D. et al. Fucosyltransferase 2 (FUT2) non-secretor status is associated with Crohn’s disease. Hum. Mol. Genet. 2010;19(17):3468–3476. doi: 10.1093/hmg/ddq248.

11. Smyth D.J., Cooper J.D., Howson J.M. et al. FUT2 nonsecretor status links type 1 diabetes susceptibility and resistance to infection. Diabetes. 2011;60(11):3081–3084. doi: 10.2337/db11-0638.

12. Parmar A.S., Alakulppi N., Paavola-Sakki P. et al. Association study of FUT2 (rs601338) with celiac disease and inflammatory bowel disease in the Finnish population. Tissue Antigens. 2012;80(6):488–493. doi: 10.1111/tan.12016.

13. Razbekova M., Issanov A., Chan M.-Y. et al. Genetic factors associated with obesity risks in a Kazakhstani population. BMJ Nutrition, Prevention & Health. 2021;4(1):90-101. doi:10.1136/bmjnph-2020-000139.

14. Eden J., Leffler H. Glycosphingolipids of human urinary tract epithelial cells as possible receptors for adhering Escherichia coli bacteria. Scand. J. Infect. Dis. Suppl. 1980;24:144–149.

15. Allin KH, Friedrich N, Pietzner M. et al. Genetic determinants of serum vitamin B12 and their relation to body mass index. Eur J Epidemiol. 2017;32(2):125-134. doi: 10.1007/s10654-016-0215-x.

16. Anstee D.J. The relationship between blood groups and disease. Blood. 2010;115(23):4635–4643. doi: 10.1182/blood-2010-01-261859.

17. The 1000 Genomes Project Consortium. An integrated map of genetic variation from 1,092 human genomes. Nature. 2012;491(7422):56-65. doi: 10.1038/nature11632.

18. Ferrer-Admetlla A., Sikora M., Laayouni H. et al. 2009 A natural history of FUT2 polymorphism in humans. Mol. Biol. Evol. 2009;26(9):1993–2003. doi: 10.1093/molbev/msp108.

19. Панин Л.Е. Энергетические аспекты адаптации. Л.: Медицина, 1978.

20. Малярчук Б.А. Долговременные ген-средовые взаимодействия и генетика нарушений метаболизма в популяциях коренного населения Северо-востока Азии. Экологическая генетика. 2018;16(2):30-35. doi: 10.17816/ecogen16230-35.

21. Табиханова Л.Э., Осипова Л.П., Чуркина Т.В. и др. Полиморфизм гена TCF7L2 в популяциях пяти этносов Сибири. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022;26(2):188-195. doi: 10.18699/VJGB-22-23