Гены управляют поведением, а поведение

Физическая активность уменьшает влияние генетических факторов на индекс массы тела (ИМТ) и окружность талии

Генетические способности основаны не только на физических характеристиках, они также влияют на развитие избыточного веса и могут даже влиять на наше отношение и привычки к физической активности. Недавний эксперимент, проведенный финскими экспертами, исследовал именно степень, в которой физическая активность может влиять на индекс массы тела и наименее важный метаболический фактор риска, окружность талии, при генетическом ожирении.

В исследовании «FinnTwin16» были изучены данные о массе тела, росте, окружности талии и характеристиках физической активности более 4300 близнецов, родившихся в период между 1975 и 1979 годами. Также проводился генетический анализ. Наследственность для ИМТ была оценена в 79% для мужчин и 78% для женщин, с 56% и 71% для окружности талии и 55% и 54% для физической активности, соответственно.

В ходе исследования было установлено, что существует обратная связь между физической активностью и окружностью талии как у участников мужского, так и у женского пола, тогда как у женщин физическая активность также коррелирует с индексом массы тела.

Таким образом, физическая активность значительно изменила влияние наследственных факторов на ИМТ и окружность талии.

Следовательно, генетическое предопределение не может быть предлогом для развития избыточного веса или ожирения во всех 100% случаев, поскольку люди с более высоким генетическим риском (например, избыточный вес родителей) могут многое сделать для поддержания своего здоровья, ведя физически активный образ жизни и соблюдая диету. 

Источники

1. Фаруки, Садаф – О’Рахилли, Стив (2006): Генетика ожирения у людей. Эндокринные обзоры. 27, 710-718.
2. Ichihara, Sahoko – Yamada, Yoshiji (2008): Генетические факторы ожирения человека. Клеточные и молекулярные науки о жизни. 65, 7-8, 1086-1098.
3. Holzapfel, Christina – Hauner, Hans (2009): Снижение веса у субъектов с ожирением – какую роль играют гены? Deutsche Medizinische Wochenschrift. 134, 644-649.
4. Муч, Дэвид М. – Клемент, Карин (2006): Раскрытие генетики человеческого ожирения. PLOS Genetics. 2, 12, с.188.  
5. Уолли, Эндрю Дж. – Ашер, Дж. Э. – Фрогуэль П. (2009): Генетический вклад в несиндромальное ожирение человека. Nature Reviews Genetics. 10, 431-442.

Эпигенетические эффекты

Эпигенетика исследует наследственные изменения в геноме, которые не изменяют нуклеотидную последовательность цепи ДНК. К ним относятся, например, метилирование ДНК, метилирование гистонов и модификация хроматина. Эпигенетический эффект синдрома ожирения давно известен, так же как и геномный импринтинг в развитии синдрома Прадера-Вилли и Ангельмана. 

Оба описанных заболевания встречаются очень редко из-за ошибки геномного импринтинга. Это означает, что когда формируются зародышевые клетки, определенные сегменты ДНК подвергаются вторичным изменениям, что приводит к различным последовательностям ДНК от матери и отца. Благодаря импринтингу фрагмент ДНК, унаследованный от одного из родителей, может оставаться активным, то есть может быть выраженным, а другой может терять свою функцию. 

То есть, если отцовская хромосома теряет свою функцию, то развивается синдром Прадера-Вилли. Если это происходит с материнской хромосомой, то диагностируется синдром Ангельмана. 

Существует также доказательство того, что также способствуют развитию полигенного ожирения родительская наследственность. Но пока провести различие между чисто экологическими эффектами и факторами окружающей среды, выраженными через эпигенетические факторы, сложно. Однако техническая разработка общегеномных анализов позволяет изучать эпигенетические вариации, поэтому ожидается, что мы совсем скоро узнаем гораздо больше о роли эпигенетики при ожирении.

Ожирение является сложным состоянием, которое может быть вызвано или изменено рядом факторов образа жизни.

Поскольку за последние несколько десятилетий в генетическом фонде человеческого вида не произошло никаких существенных изменений, гены не могут нести ответственность за эпидемическое распространение ожирения в течение короткого периода времени. Развитие привело к ожирению, индуцирующему образ жизни с чрезмерным потреблением энергии и отсутствием физической активности. 

Избыточное питание побуждает есть, и многим людям трудно соблюдать диету и постоянно менять свои привычки питания. Хотя генетическая составляющая важна, доказано что основную роль в развитии ожирения играют условия жизни (Holzapfel – Hauner, 2009). 

Наследуемая агрессивность

Российским ученым в проекте Геном Человека ставилась задача определить, являются ли агрессивность, раздражительность, активность и общительность – генетически наследуемыми признаками, или формируются в процессе воспитания. Изучалось поведение детей-близнецов в возрасте от 7 до 12 месяцев и их генетическая связь с типом поведения родителей.

Выяснилось, что три первые черты темперамента имеют наследственную природу, а вот общительность на 90% формируется в общественной среде. Например, если кто-то из родителей склонен к агрессии, то с вероятностью 94% это же повторится в малыше.

Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию

Взаимоотношения
между генами и поведением вовсе не исчерпываются однонаправленным влиянием
первых на второе. Поведение тоже может влиять на гены, причем это влияние
прослеживается как в эволюционном масштабе времени, так и на протяжении жизни
отдельного организма.

Изменившееся
поведение может вести к изменению факторов отбора и, соответственно, к новому
направлению эволюционного развития. Данное явление известно как «эффект
Болдуина» (Baldwin effect) — по имени американского психолога Джеймса Болдуина,
который впервые выдвинул эту гипотезу в 1896 году. Например, если появился
новый хищник, от которого можно спастись, забравшись на дерево, жертвы могут
научиться залезать на деревья, не имея к этому врожденной (инстинктивной) предрасположенности.
Сначала каждая особь будет учиться новому поведению в течение жизни. Если это
будет продолжаться достаточно долго, те особи, которые быстрее учатся залезать
на деревья или делают это более ловко в силу каких-нибудь врожденных вариаций в
строении тела (чуть более цепкие лапы, когти и т. п.), получат селективное
преимущество, то есть будут оставлять больше потомков. Следовательно, начнется
отбор на способность влезать на деревья и на умение быстро этому учиться. Так
поведенческий признак, изначально появлявшийся каждый раз заново в результате
прижизненного обучения, со временем может стать инстинктивным (врожденным) —
изменившееся поведение будет «вписано» в генотип. Лапы при этом тоже, скорее
всего, станут более цепкими.

Другой
пример: распространение мутации, позволяющей взрослым людям переваривать
молочный сахар лактозу, произошло в тех человеческих популяциях, где вошло в
обиход молочное животноводство. Изменилось поведение (люди стали доить коров,
кобыл, овец или коз) — и в результате изменился генотип (развилась
наследственная способность усваивать молоко в зрелом возрасте).

Эффект
Болдуина поверхностно схож с ламарковским механизмом наследования приобретенных
признаков (результатов упражнения или неупражнения органов), но действует он вполне
по-дарвиновски: через изменение вектора естественного отбора. Данный механизм
очень важен для понимания эволюции. Например, из него следует, что по мере
роста способности к обучению эволюция будет выглядеть всё более
«целенаправленной» и «осмысленной». Он также позволяет предсказать, что в
развитии интеллекта может возникнуть положительная обратная связь: чем выше
способность к обучению, тем выше вероятность, что начнется отбор на еще большую
способность к обучению.

Сексуальная ориентация – что нужно знать?

По мнению профессора Роберта Сапольски, нейроэндокринолога из Стэндфордского университета, перед темой генетики и сексуальности люди просто не могут устоять. Тема сексуальной ориентации действительно всегда интересовала ученых и не только их, а попытки объяснить сексуальное поведение человека чем только не заканчивались – и введением смертной казни за выбор «не того» партнера, и длительным тюремным заключением и стигмацизацией людей, чья сексуальная ориентация не такая, как «надо». Если подумать, то лишь немногие аспекты человеческой биологии так сложны – или политически опасны – как сексуальная ориентация. Но что наука говорит по этому поводу?

На самом деле целая вереница научных исследований подтверждает наличие наследуемости сексуальной ориентации, правда, в определенной степени. Наиболее показательными являются результаты исследования близнецов – оказалось, что примерно у половины из них сексуальная ориентация совпадает. Говоря предельно простыми словами – если у вас есть брат-близнец и он гей, то с вероятностью в 50% вы тоже будете предпочитать мужчин. А вот у кровных братьев (не близнецов), риск совпадения сексуальной ориентации равен всего 9%. Это говорит о том, что чем больше у вас с другим человеком общих генов, тем больше шансов на то, что ваша сексуальная ориентация будет совпадать.

С точки зрения генов, склонность к однополым связям оправдана

Однако несмотря на укоренившееся в обществе представление о том, что один или несколько генов делают человека склонным к определенному сексуальному поведению, результаты последнего научного исследования это опровергают. Анализ, в ходе которого был изучен геном почти полумиллиона мужчин и женщин показал, что, хоть генетика и участвует в том, с кем люди предпочитают заниматься сексом, никаких конкретных генетических маркеров, ответственных за такое поведение, не существует. Однако исследователи задаются вопросом: может ли анализ, в котором рассматривались гены, связанные с сексуальной активностью, а не влечением, помочь сделать какие-либо реальные выводы о сексуальной ориентации Homo Sapiens.

Мутации вызывают болезни

Иногда даже незначительные генетические аномалии вызывают набор веса при нормальном гормональном фоне. К сожалению, этот тип ожирения очень плохо диагностируется и практически не лечится.

Осложнения ожирения

Для изучения генетического ожирения во Франции было обследовано 9418 пациентов с лишним весом. «Дефектные» гены обнаружились у 6% больных. Оказалось, что три вида мутаций вызывают постоянное чувство голода, сопровождающееся повышенным уровнем сахара в крови и высоким артериальным давлением.

Выявлен вариант, не сопровождающийся повышенным аппетитом. У таких больных не было постоянного чувства голода, повышенного уровня сахара в крови и высокого АД. Они поправлялись из-за значительного снижения скорости обменных процессов.

Б — значит будни

Помимо каждодневного общения в нашей славной компании, работающей в московском институте, раз в неделю мы устраиваем общий скайп на Лондон, Москву и Томск для поддержания всех сотрудников в тонусе и общем контексте (см. рисунок ниже).

Совместное заседание томской и московской частей большой коллаборативной семьи. Слева направо: Елена Есипенко (м.н.с., Томск), Михаил Гриняев (аспирант, Томск), Илья Захаров (н.с., Москва), Юлия Ковас (завлаб, Лондон-Москва-Томск).

Типичный день для сотрудника выглядит так — собираем данные близнецов: приходит вместе пара моно- или дизигот, у которых мы собираем слюну, пишем ЭЭГ, заставляем их два часа корпеть над нейропсихологическими батареями в темноте бывшего холодильника за закрытой дверью толщиной 15 сантиметров без надежды выйти отсюда когда-либо. В соседней аудитории сотрудники, не занятые поддержанием имиджа сумасшедших ученых, в панике дописывают статьи и отчеты по грантам. Те, кто не дописывают, разъезжают по городам и весям, охотясь за данными и устраивая засады на крупные группы школьников и студентов. Возвращаются с трофеями и садятся их сортировать: таксидермисты от обработки данных — довольно привередливые ребята, особенно учитывая тот факт, что ценятся они на вес золота и работают во всех проектах сразу. Да, если специалист по обработке данных — это вы, вам осталось только уметь читать и понимать намеки, чтобы знать, где вас очень ждут.

Если говорить серьезно, мы скорее стайеры, чем спринтеры. Собранных в один-два захода данных с лихвой хватает на два года последующего анализа и публикаций как в отечественных журналах, так и в зарубежных. Разумеется, процессы идут параллельно. Кроме того, мы координируем сбор и анализ данных в Бишкеке, Ижевске, Нижнем Новгороде, Томске, Челябинске и других городах — короче, по большей части консультируем коллег в щекотливых вопросах. Мало того, иногда успеваем еще и организовать одно-два научно-популярных мероприятия или выступить на них.

И, конечно, раз в неделю все мы собираемся у круглого стола (он действительно круглый), чтобы поддержать друг друга в нелегкое время, обсудить текущие статьи и сформулировать темы для новых, да и просто поделиться свежими новостями из мира поведенческой генетики.

Что такое ожирение

Ожирение — народная болезнь нашего времени, подразумевающая набор лишнего веса и связанное с этим визуальное и физическое изменение строения тела. 

Ожирение имеет для больного двойственное значение: 

• С одной стороны, физический аспект ожирения влияет на качество жизни, от психологической самооценки личности до  социальных реакций в обществе. 
• С другой стороны, ожирение является серьезным фактором риска для других заболеваний, таких как диабет 2 типа, гипертония, апноэ и бесплодие.

В настоящее время известно, что жировая ткань не только действует как орган накопления энергии, но и как эндокринный орган с эндокринной функцией, продуцируя различные биологически активные вещества, называемые адипоцитокинами, адипокинами. Изменение выработки адипокина при ожирении увеличивает риск развития диабета 2 типа, связанного с ожирением, и сердечно-сосудистых заболеваний

Поэтому крайне важно знать, что может привести к набору лишнего веса

С риском ожирения бесспорно связаны экологические факторы, такие как поведение (переедание, отсутствие физической активности) и социально-экономический статус. Кроме того, набор лишнего веса может быть связан с различными генетическими причинами и последствиями, которые способствуют патогенезу ожирения.

Доминант и рецессив

Не секрет, что наша внешность складывается из ряда признаков, которые определяются наследственностью. Можно говорить о цвете кожи, волос, глаз, росте, телосложении и так далее.

Большинство генов имеют две или более вариаций, называемых аллелями. Они могут быть доминантными и рецссивными.

Полное доминирование одной аллели наблюдается крайне редко, в том числе и по причине косвенного воздействия других генов. Также на внешний вид малыша влияет множественный аллелизм, наблюдаемый у ряда генов. Поэтому ученые говорят только о более высокой вероятности появления у детей внешних признаков, вызванных доминантными аллелями родителей, но не более того.

Например, темный цвет волос является доминирующим над светлым. Если оба родителя имеют черные или русые волосы, то и ребенок будет темноволосый.

Исключения возможны в редких случаях, если в роду со стороны обоих родителей были, например, блондины. Если же оба родителя являются обладателями светлых волос, то вероятность, что малыш будут брюнетом, возрастает. Вьющиеся волосы с большей вероятностью передадутся по наследству, потому что они являются доминирующими. Что касается цвета глаз, то сильными являются также темные цвета: черные, карие, темно зеленые.

Такие особенности внешности, как ямочки на щеках либо подбородке доминируют. В союзе, где хотя бы у одного партнера есть ямочки, они, скорее всего, передадутся младшему поколению. Практически все ярко выделяющиеся особенности внешности являются сильными. Это может быть большой, длинный нос или горбинка на нем, оттопыренные уши, густые брови, пухлые губы.

Место под солнцем

В лаборатории ежегодно проводится огромное количество исследований. Мы работаем совместно с рядом лабораторий и кафедр в России и СНГ: в Нижнем Новгороде, Уфе, Томске, Ижевске, Челябинске и даже Бишкеке, — а также сотрудничаем с мировыми трендсеттерами: наша лаборатория — детище двух организаций, ПИ РАО и Goldsmiths College, и возглавляется директорами с обеих сторон. Вся область поведенческой генетики довольно коллаборативна — обязывает необходимость сбора огромных объемов данных и их анализа. У нас есть совместные работы с лабораториями из Огайо (США), Китая, Киргизии и многих других стран.

Но хватит отделываться общими словами: нам же интересны реальные исследования, так? Полный список наших работ можно найти в конце статьи, а пока — несколько тизеров. Сотрудники нашей лаборатории совместно с Томском ведут второй в мире лонгитюд (исследование, в котором замеры повторяются в течение длительного времени, например, каждые два-три года) семей с детьми, зачатыми с помощью экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) . Первые замеры начинаются УЖЕ с момента оплодотворения. С зиготы, Карл! Вы едва начали существовать как клетка, а мы уже вас изучаем! (Напомним, что такие исследования возможны благодаря Роберту Джеффри Эдвардсу, создавшему технологию ЭКО .) При этом наша выборка позволяет подбирать для анализа родителей с разным уровнем генетического родства с будущим ребенком (с обоими, с обоими же, но без внутриутробной среды матери, только с матерью, только с отцом или ни с кем из них). Такой экспериментальный план позволяет отделять генетические воздействия не только от средовых, но даже от пренатальных!

Или другой пример. В качестве моделей в большинстве случаев нам нужны близнецы. Учитывая количество факторов, влияющих на индивидуальные различия, для достижения статистически значимых эффектов необходимы выборки большего масштаба, чем принято анализировать в других областях наук о поведении. Собрать необходимое количество непросто, учитывая небольшую частоту их встречаемости в популяции (1–3%). В Великобритании, например, есть проект TEDS (Twins Early Development Studies), который, используя огромный близнецовый регистр, помогает собирать килотонны данных в кратчайшие сроки. Хороший опыт надо перенимать, именно поэтому в настоящий момент мы вместе с Томском формируем Российский школьный близнецовый регистр. Если близнецы не идут в лабораторию, лаборатория едет к близнецам, получая доступ к колоссальной базе потенциальных респондентов для любых наших будущих исследований.

Моногенное ожирение

При моногенном ожирении, как следует из его названия, причиной заболевания является дефект одного гена. Эта форма ожирения очень редка. Он наследуется по менделевским правилам и характеризуется ожирением, которое обычно начинается в раннем детстве и часто бывает экстремальным (Farooqi – O’Rahilly, 2006). 

Примеры:

• Мутация гена лептина (LEP) и гена рецептора лептина (LEPR). Гормон лептин играет ключевую роль в борьбе с голодом и сытостью. Дети с дефицитом лептина или рецептора лептина рождаются с нормальной массой тела, но в течение первых нескольких месяцев растут очень быстро, в итоге приобретая ожирение. Они постоянно хотят есть и быстро развивают диабет 2 типа в зрелом возрасте. Щитовидная железа у таких пациентов не функционирует должным образом, и период полового созревания заторможен. Но проблема в этом случае решаема. При своевременном терапевтическом введении лептина происходит успешная потеря веса.
• Мутация гена проопиомеланокортина (POMC). Дефект в гене вызывает раннее ожирение, болезнь Аддисона и красную пигментацию волос (Ichihara – Yamada, 2008). Ген проопиомеланокортина кодирует полипептид – предшественник различных белков, гормонов. Примеры включают меланоцитстимулирующие гормоны (MSH), эндорфин бета и адренокортикотрофический гормон (ACTH). Среди них особую роль в выработке меланина и контроле аппетита играет MSH, поэтому генный дефект вызывает проблемы с ожирением и пигментацией.
• Мутация гена рецептора меланокортина 4 (MC4R). MC4R является наиболее распространенной известной причиной моногенного ожирения, на его долю приходится примерно 2-3% детского ожирения. MC4R отвечает за связывание альфа-MSH, что делает его ключевой молекулой для контроля аппетита и веса. Мутация также вызывает ожирение в гетерозиготной форме, что объясняет его частоту.

Моногенное ожирение

Высокогорные гены

Генетикой можно объяснить не только внешние признаки, но даже и национальные особенности разных народов. Так, в геноме шерпов есть аллель гена EPAS1, который увеличивает присутствие гемоглобина в крови, что объясняет их приспособленность к жизни в высокогорных условиях. Этой адаптации нет больше ни у одного народа, но точно такой же аллель найден в геноме денисовцев — людей, не относящихся ни к неандертальцам, ни к виду Homo Sapiens. Вероятно, много тысячелетий назад денисовцы скрещивались с общими предками китайцев и шерпов. Впоследствии китайцы, живущие на равнинах, данный аллель утратили за ненадобностью, а у шерпов он сохранился.

Литература:

1. Слово о генетике поведения // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/slovo-o-genetike-povedeniia
2. Тонкие нити судьбы // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/tonkie-niti-sudby
3. Фишман Р. Ученые обнаружили молекулярный механизм возникновения шизофрении. 2016 // N+1. https://nplus1.ru/news/2016/01/29/schizogene
4. В тюрьму за гены // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/v-tiurmu-za-geny
5. Молекулярные маркеры самоубийства // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/molekuliarnye-markery-samoubiistva
6. «Гены управляют поведением, а поведение — генами» // Элементы. http://elementy.ru/novosti_nauki/430913/Geny_upravlyayut_povedeniem_a_povedenie_genami
7. Эпигенетика поведения: как бабушкин опыт отражается на ваших генах? // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/epigenetika-povedeniia-kak-babushkin-opyt-otrazhaetsia-na-vashikh-genakh
8. Эпигенетика: невидимый командир генома // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/epigenetika-nevidimyi-komandir-genoma
9. Политика — это у нас в крови! // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/politika-eto-u-nas-v-krovi
10. «За экстракорпоральное оплодотворение» — это не тост, а Нобелевская премия! // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/za-ekstrakorporalnoe-oplodotvorenie-eto-ne-tost-a-nobelevskaia-premiia
11. Дети из пробирки // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/deti-iz-probirki
12. Kovas Y., Garon-Carrier G., Boivin M., Petrill S.A., Plomin R., Malykh S.B. et al. Why children differ in motivation to learn: Insights from over 13,000 twins from 6 countries // Pers. Individ. Dif. 2015. 80, 51–63
13. Rodic M., Zhou X., Tikhomirova T., Wei W., Malykh S., Ismatulina V. et al. Cross‐cultural investigation into cognitive underpinnings of individual differences in early arithmetic // Dev. Sci. 2015. 18, 165–174
14. Голуби умеют считать наравне с приматами // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/golubi-umeiut-schitat-naravne-s-primatami
15. Числовая ось у цыплят такая же, как у людей // Биомолекула. https://biomolecula.ru/articles/chislovaia-os-u-tsypliat-takaia-zhe-kak-u-liudei
16. Kovas Y., Voronin I., Kaydalov A., Malykh S.B., Dale P.S., Plomin R. Literacy and numeracy are more heritable than intelligence in primary school // Psychol. Sci. 2013. 24, 2048–2056.

Статья написана при участии Александра Фенина.

Какие проблемы вызывает генетическое ожирение

У больных нарушается выделение ещё одного важного белкового элемента, вырабатываемого отделом мозга – гипофизом – нейропептида Y, концентрация которого также должна падать при насыщении и возрастать при чувстве голода. Повышение его уровня приводит к отложению жира в области живота.
Постоянное увеличение веса вызывает снижение чувствительности (толерантности) тканей к глюкозе и возникновению сахарного диабета второго типа

Диабетические поражение затрагивает сосуды, снижая их эластичность и приводя к гипертонии.
При диабете страдают почки. Организм плохо фильтрует жидкость, которая скапливается в кровяном русле, ещё сильнее повышая артериальное давление.
Жир, накапливающийся в области живота, постепенно переходит на внутренние органы. Происходит ожирение печени, приводящее к её жировому перерождению гепатозу и печеночной недостаточности
Изучив механизмы ожирения при каждом из генетических нарушений, можно подобрать лечение для пациентов, страдающих наследственной предрасположенностью к лишнему весу, чтобы избавить их от тяжелых осложнений.

Ученые рекомендуют всем больным, страдающим отражением жира в области живота, диабетом,  повышенным давлением, особенно если эти проблемы начались детстве, сдать кровь на генетический анализ. Современная медицина может выявить генетические нарушения мешающие похудеть. Это позволит подобрать максимально эффективное лечение.

Полигенное ожирение

Хотя генные варианты, вызывающие моногенное ожирение или синдром ожирения, имеют серьезные последствия, на уровне популяции они невелики. Гораздо чаще встречается полигенное ожирение. Также играет определенную роль взаимодействие между различными генетическими факторами и окружающей средой, предрасполагающей к ожирению. 

Многие гены способствуют появлению этой формы ожирения, но мы придаем конкретным вариантам идентифицированных генов небольшое значение. Исследования полигенного ожирения основаны на изучении однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) и базовых повторов (polyCAs или микросателлитов), которые известны как полинуклеотиды. 

Ген, который соответствует определенным критериям, например, влияет на легко поддающийся измерению признак (вес тела) или демонстрирует фенотипическое различие вследствие генетической модификации, называется геном-кандидатом. В целом, варианты генов-кандидатов получают из моделей in vitro или из исследований на животных, а затем определяются с помощью исследований случай-контроль и семейных исследований, чтобы определить, связаны ли они с ожирением. 

В настоящее время известно несколько полиморфизмов, связанных с ожирением, что подтвердилось сразу в нескольких независимых исследованиях. Например, сообщалось, что полиморфизмы генов LEP и LEPR, уже упомянутые при моногенном ожирении, связаны с предпочтением к сладостям, что может быть дополнительным доказательством роли передачи сигналов лептина при ожирении.

Связанные с ожирением полиморфизмы были выявлены в генах каннабиноидного рецептора 1 (CBR1), дофаминового рецептора 2 (D2R) и серотонинового рецептора 2 (5-HT2), и, поскольку они являются нейрональными рецепторами, это признание подчеркивает важную роль нервной системы в развитии ожирения.

В отличие от этих анализов генов, в скрининговом анализе всего генома используется подход без гипотез, исследующий большое количество образцов, что увеличивает статистическую достоверность. Почти все крупные скрининговые исследования, проведенные до сегодняшнего дня, позволяют предположить, что с ожирением может быть связан полиморфизм гена FTO (жировая масса и ожирение). 

Исследования на людях и животных также показали, что этот ген играет роль в контроле аппетита. Предрасполагающий вариант увеличивает потребление пищи и уменьшает чувство сытости. Интересное наблюдение состоит в том, что на эффект предрасполагающего варианта гена влияет физическая активность, так что менее активные пациенты имеют более выраженный аппетит. (Walleyet et al., 2009).

Другое исследование определило, какие области хромосом могут быть связаны с ожирением и какие участки или полиморфизмы могут предрасполагать к ожирению. Для этого ученые изучили шесть различных групп населения (американцев, европейцев, азиатов, африканцев, амишей и индейцев пима). Гены, связанные с ожирением, были обнаружены во всех хромосомах (по крайней мере, в одной из изученных популяций), за исключением Y-хромосомы.

Цвет глаз

Традиционно полагается, что цвет глаз определяется наследственностью. За светлые глаза отвечает мутация гена OCA2. За синий или зелёный цвет отвечает ген EYCL1 хромосомы 19; за коричневый — EYCL2; за коричневый или синий — EYCL3 хромосомы 15. Кроме того, с цветом глаз связаны гены OCA2, SLC24A4, TYR.

Еще в конце XIX века существовала гипотеза, что у предков человека были исключительно темные глаза. Ханс Эйберг, современный датский ученый из Копенгагенского университета, провел научные исследования, подтверждающие и развивающие эту идею. По результатам исследований, отвечающий за светлые оттенки глаз ген ОСА2, мутации которого отключают стандартный окрас, появился лишь в период мезолита (10000-6000 лет до н. э.). Ханс собирал доказательства с 1996 года и сделал выводы, что ОСА2 регулирует выработку меланина в организме, и любые изменения в гене снижают эту способность и нарушают его функционирование, делая глаза голубыми.

Профессор также утверждает, что все голубоглазые обитатели Земли имеют общих предков, т.к. этот ген передается по наследству. Однако разные формы одного и того же гена, аллели, всегда находятся в состоянии конкурентной борьбы, причем более темный цвет всегда «выигрывает», в результате чего у родителей с голубыми и карими глазами дети будут кареглазыми, и только у голубоглазой пары может появиться малыш с глазами холодных оттенков.

Синдром ожирения

Синдром ожирения – это состояние, при котором ожирение возникает в сочетании с другими четко определенными клиническими фенотипами, такими как умственная отсталость или органо-специфические пороки развития. 

Сегодня мы знаем о двадцати пяти типах ожирения. Эти синдромы могут быть результатом неродственных генетических дефектов или хромосомных аномалий, они могут быть аутосомными, то есть дефектный ген расположен на физической хромосоме или связан с половой хромосомой, Х-хромосомой.

Одно из таких заболеваний — синдром Прадера-Вилли. Синдром характеризуется ранним ожирением, снижением мышечного тонуса у новорожденных, перееданием и легкой умственной отсталостью. Есть также типичные поражения органов, такие как низкий рост, маленькие руки и ноги, миндалевидные глаза и узкий череп. 

Заболевание связано с отсутствием области 15q11.2-q12 в отцовской хромосоме, и если тот же участок материнской хромосомы окажется дефектным, диагностируется аналогичное заболевание — синдром Ангельмана. Когда-то эту патологию называли синдромом счастливого ребенка, потому что один из его симптомов — постоянная улыбка. Люди с синдромом Ангельмана имеют задержки развития, в основном нарушения речи и движения, часто имеют расстройства ЭЭГ, эпилепсию и склонны к ожирению.

Также относится к группе синдромов ожирения синдром Барде-Бидля (BBS). BBS характеризуется ранним ожирением, прогрессирующим нарушением зрения, нарушениями развития рук и ног, трудностями в обучении и дислексией. Заболевание имеет аутосомно-рецессивное наследование. То есть дефектный ген находится на хромосоме и не функционирует, если ген, ответственный за заболевание, не присутствует на обоих хромосомах в паре. Поражение связано с мутациями в разных хромосомных областях.