Izmjenjivač natrija, kalcija i kalija 5
Natrij/kalij/kalcij izmenjivač 5 (NCKX5), poznat i kao porodica rastvorenih nosača 24 člana 5 (SLC24A5) je protein koji je kodiran SLC24A5 genom, koji ima glavni uticaj na prirodne varijacije boje kože.[1] Protein NCKX5 član je porodice kalij-zavisnog natrij/kalcijskog razmenjivača Varijacija sekvence u genu SLC24A5 , posebno nesinonimni SNP mijenja aminokiselinu na položaju 111 u NCKX5 iz alanina u treonin, povezan je s razlikama u pigmentacijI kože.[2]
| Porodica rastvorenih nosača 24, član 5 Izmjenjivač natrija, kalcija, kalija 5; | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikatori | |||||||
| Simbol | SLC24A5 | ||||||
| Alt. simboli | SLC24A5, JSX, NCKX5, OCA6, SHEP4 | ||||||
| OMIM | 609802 | ||||||
| Ortolozi | 18400 | ||||||
| UniProt | Q71RS6 | ||||||
| Ostali podaci | |||||||
| Lokus | Hrom. 15 q15q21.1{{{lokus_dopunski_podaci}}} | ||||||
| |||||||
Treonin izveden od gena SLC24A5 ili alel Ala111Thr (rs1426654[3]) pokazalo se da je glavni faktor u svijetlom tonu kože Evropljana u odnosu na subsaharska etničke grupe, i vjeruje se da predstavljaju čak 25–40% prosječne razlike u tonu kože između Evropljana i zapadnoafrikanaca.[1][4] Bio je predmet nedavne selekcije u Evropi i fiksiran je u evropskim populacijama.[5][6][7]
Gen
uredi
Gen SLC24A5 kod ljudi nalazi se na dugom (q) kraku hromosoma 15 na položaju 21.1, od baznog para 46,200,461 do baznog para 46,221,881.[1]
Proteini
urediNCKX5 je protein od 43 k Da koji je djelomično lokaliziran na trans-Golgijevoj mreži u melanocitima. Uklanjanje proteina NCKX5 remeti melanogenezu u ljudskim i mišjim melanocitima, uzrokujući značajno smanjenje proizvodnje melaninskog pigmenta. Lokus-usmjerena mutageneza koja odgovara nesinonimnom polimorfizmu jednonukleotida u SLC24A5 mijenja ostatak u NCKX5 (A111T), koji je važan za aktivnost NCKX5 natrij-kalcij razmjenjivača.[2]
Efekt na boju kože
uredi
Smatra se da je SLC24A5 imao ključnu ulogu u evoluciji svijetle kože kod ljudi evropskog porijekla. Funkcija gena u pigmentaciji otkrivena je i kod zebr-ribe, kao rezultat pozicijskog kloniranja gena odgovornog za "zlatnu" rasu ove uobičajene ribe među kućnim ljubimcima. Dokazi u bazi podataka International HapMap Project o genetičkim varijacijama u ljudskim populacijama pokazali su da su Evropljani, predstavljeni populacijom "CEU", imali dva primarna alela koja se razlikuju samo za jedan nukleotid, mijenjajući 111. aminokiselinu, treonin, umjesto alanina, skraćeno A111T'.[1][8][9]
Izvedeni treoninski alel (Ala111Thr; poznat i kao A111T ili Thr111) predstavljao je 98,7 do 100% alela u evropskim uzorcima, dok je pradomovski ili alaninski oblik pronađen u 93 do 100 % uzoraka podsaharskih Afrikanaca, Istočnih Azijata i autohtonih Amerikanaca. Varijacija je polimorfizam jednolančani nukleotidni polimorfizam, poznat i kao SNP polimorfizam rs1426654, za koji se prethodno pokazalo da je drugi među 3011 tabelarnih SNP-a, rangiranih kao informativni predački marker. Ova jedina promjena u SLC24A5 objašnjava između 25 i 38% razlike u indeksu kožnog melanina između naroda podsaharskog afričkog i evropskog porijekla.[1]
SNP rs2470102 neovisno utiče na varijacije pigmentacije kože među populacijom Južne Azije.[10]
Nadalje, evropska mutacija povezana je s najvećom regijom smanjene genetike varijacije u populaciji CEU HapMap, što upućuje na mogućnost da mutacija A111T bude predmet pojedinačno najvećeg stepena selekcije u ljudskim populacijama evropskih predaka.[1] Pretpostavlja se da se selekcija izvedenog alela zasniva na potrebi sunčeve svjetlosti da proizvede esencijalni hranjivi sastojak vitamin D. Na sjevernim geografskim širinama, gdje ima manje sunca, veći je zahtjev za pokrivanjem tijela zbog hladnije klime, a često i prehrane siromašne vitaminom D, čineći svjetliju kožu pogodnijom za preživljavanje.[11]
Najraniji poznati uzorak treoninskog alela star je oko 13.000 godina iz pećine Satsurblije u Gruziji.[12] Početkom neolita, alel je bio raširen od Anadolije do Ukrajine i Irana.[13][14][15]
Ovaj alel čini dio Hirispleks DNK-test sistema koji se koristi za procjenu pigmentacije u forenzičkim istragama.[16][17]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ a b c d e f Lamason RL, Mohideen MA, Mest JR, Wong AC, Norton HL, Aros MC, et al. (decembar 2005). "SLC24A5, a putative cation exchanger, affects pigmentation in zebrafish and humans". Science. 310 (5755): 1782–6. doi:10.1126/science.1116238. PMID 16357253.
- ^ a b Ginger RS, Askew SE, Ogborne RM, Wilson S, Ferdinando D, Dadd T, et al. (februar 2008). "SLC24A5 encodes a trans-Golgi network protein with potassium-dependent sodium-calcium exchange activity that regulates human epidermal melanogenesis". The Journal of Biological Chemistry. 283 (9): 5486–95. doi:10.1074/jbc.M707521200. PMID 18166528.
- ^ Reference SNP(refSNP) Cluster Report: rs1426654 **clinically associated**. Ncbi.nlm.nih.gov (2008-12-30). Retrieved on 2011-02-27.
- ^ Norton HL, Kittles RA, Parra E, McKeigue P, Mao X, Cheng K, et al. (mart 2007). "Genetic evidence for the convergent evolution of light skin in Europeans and East Asians". Molecular Biology and Evolution. 24 (3): 710–22. doi:10.1093/molbev/msl203. PMID 17182896. Sažetak – Science Magazine.
- ^ Beleza S, Santos AM, McEvoy B, Alves I, Martinho C, Cameron E, et al. (januar 2013). "The timing of pigmentation lightening in Europeans". Molecular Biology and Evolution. 30 (1): 24–35. doi:10.1093/molbev/mss207. PMC 3525146. PMID 22923467.
- ^ Soejima M, Koda Y (januar 2007). "Population differences of two coding SNPs in pigmentation-related genes SLC24A5 and SLC45A2". International Journal of Legal Medicine. 121 (1): 36–9. doi:10.1007/s00414-006-0112-z. PMID 16847698.
- ^ Ang KC, Ngu MS, Reid KP, Teh MS, Aida ZS, Koh DX, et al. (2012). Kivisild T (ured.). "Skin color variation in Orang Asli tribes of Peninsular Malaysia". PLOS ONE. 7 (8): e42752. doi:10.1371/journal.pone.0042752. PMC 3418284. PMID 22912732.
- ^ "Key gene 'controls skin colour'". Health. BBC News. 16. 12. 2005. Pristupljeno 23. 10. 2010.
- ^ "Fish gene sheds light on human skin color variation". Penn State Live. Penn State University. 16. 12. 2005. Arhivirano s originala, 21. 7. 2010. Pristupljeno 23. 10. 2010.
- ^ Prasad, R.; Prasad, R. (20. 11. 2016). "CCMB scientists unravel skin colour genetics of Indians". The Hindu (jezik: engleski). ISSN 0971-751X. Pristupljeno 8. 11. 2017.
- ^ Jablonski NG, Chaplin G (juli 2000). "The evolution of human skin coloration" (PDF). Journal of Human Evolution. 39 (1): 57–106. doi:10.1006/jhev.2000.0403. PMID 10896812. Arhivirano s originala (PDF), 14. 1. 2012.
- ^ Jones ER, Gonzalez-Fortes G, Connell S, Siska V, Eriksson A, Martiniano R, et al. (novembar 2015). "Upper Palaeolithic genomes reveal deep roots of modern Eurasians". Nature Communications (jezik: engleski). 6: 8912. doi:10.1038/ncomms9912. PMC 4660371. PMID 26567969.
- ^ Broushaki F, Thomas MG, Link V, López S, van Dorp L, Kirsanow K, et al. (juli 2016). "Early Neolithic genomes from the eastern Fertile Crescent". Science (jezik: engleski). 353 (6298): 499–503. doi:10.1126/science.aaf7943. PMC 5113750. PMID 27417496.
- ^ Mathieson I, Lazaridis I, Rohland N, Mallick S, Patterson N, Roodenberg SA, Harney E, Stewardson K, Fernandes D, Novak M, Sirak K (2015): Eight thousand years of natural selection in Europe
- ^ Jones E, Zarina G, Moiseyev V, Lightfoot E, Nigst P, Manica A, et al. (februar 2017). "The Neolithic Transition in the Baltic was Not Driven by Admixture with Early European Farmers". Current Biology (jezik: engleski). 27 (4): 576–582. doi:10.1016/j.cub.2016.12.060. PMC 5321670. PMID 28162894.
- ^ Chaitanya L, Breslin K, Zuñiga S, Wirken L, Pośpiech E, Kukla-Bartoszek M, et al. (juli 2018). "The HIrisPlex-S system for eye, hair and skin colour prediction from DNA: Introduction and forensic developmental validation". Forensic Science International. Genetics. 35: 123–135. doi:10.1016/j.fsigen.2018.04.004. hdl:1805/15921. PMID 29753263. Sažetak – Science Daily.
- ^ Pollack, Andrew (23. 2. 2015). "Building a Face, and a Case, on DNA". New York Times. Pristupljeno 7. 4. 2019.
Dopunska literatura
uredi- Grønskov K, Ek J, Sand A, Scheller R, Bygum A, Brixen K, Brondum-Nielsen K, Rosenberg T (mart 2009). "Birth prevalence and mutation spectrum in danish patients with autosomal recessive albinism". Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50 (3): 1058–64. doi:10.1167/iovs.08-2639. PMID 19060277.
- Cook AL, Chen W, Thurber AE, Smit DJ, Smith AG, Bladen TG, et al. (februar 2009). "Analysis of cultured human melanocytes based on polymorphisms within the SLC45A2/MATP, SLC24A5/NCKX5, and OCA2/P loci". The Journal of Investigative Dermatology. 129 (2): 392–405. doi:10.1038/jid.2008.211. PMID 18650849.
- Nan H, Kraft P, Hunter DJ, Han J (august 2009). "Genetic variants in pigmentation genes, pigmentary phenotypes, and risk of skin cancer in Caucasians". International Journal of Cancer. 125 (4): 909–17. doi:10.1002/ijc.24327. PMC 2700213. PMID 19384953.
- Meda SA, Jagannathan K, Gelernter J, Calhoun VD, Liu J, Stevens MC, et al. (novembar 2010). "A pilot multivariate parallel ICA study to investigate differential linkage between neural networks and genetic profiles in schizophrenia". NeuroImage. 53 (3): 1007–15. doi:10.1016/j.neuroimage.2009.11.052. PMC 3968678. PMID 19944766.
- Stokowski RP, Pant PV, Dadd T, Fereday A, Hinds DA, Jarman C, et al. (decembar 2007). "A genomewide association study of skin pigmentation in a South Asian population". American Journal of Human Genetics. 81 (6): 1119–32. doi:10.1086/522235. PMC 2276347. PMID 17999355.
- Dagle JM, Lepp NT, Cooper ME, Schaa KL, Kelsey KJ, Orr KL, et al. (april 2009). "Determination of genetic predisposition to patent ductus arteriosus in preterm infants". Pediatrics. 123 (4): 1116–23. doi:10.1542/peds.2008-0313. PMC 2734952. PMID 19336370.
- Sulem P, Gudbjartsson DF, Stacey SN, Helgason A, Rafnar T, Magnusson KP, et al. (decembar 2007). "Genetic determinants of hair, eye and skin pigmentation in Europeans". Nature Genetics. 39 (12): 1443–52. doi:10.1038/ng.2007.13. PMID 17952075.
- Cai X, Lytton J (februar 2004). "Molecular cloning of a sixth member of the K+-dependent Na+/Ca2+ exchanger gene family, NCKX6". The Journal of Biological Chemistry. 279 (7): 5867–76. doi:10.1074/jbc.M310908200. PMID 14625281.
- Chi A, Valencia JC, Hu ZZ, Watabe H, Yamaguchi H, Mangini NJ, Huang H, Canfield VA, Cheng KC, Yang F, Abe R, Yamagishi S, Shabanowitz J, Hearing VJ, Wu C, Appella E, Hunt DF (novembar 2006). "Proteomic and bioinformatic characterization of the biogenesis and function of melanosomes". Journal of Proteome Research. 5 (11): 3135–44. doi:10.1021/pr060363j. PMID 17081065.
- Soejima M, Koda Y (januar 2007). "Population differences of two coding SNPs in pigmentation-related genes SLC24A5 and SLC45A2". International Journal of Legal Medicine. 121 (1): 36–9. doi:10.1007/s00414-006-0112-z. PMID 16847698.
- Dimisianos G, Stefanaki I, Nicolaou V, Sypsa V, Antoniou C, Poulou M, et al. (februar 2009). "A study of a single variant allele (rs1426654) of the pigmentation-related gene SLC24A5 in Greek subjects". Experimental Dermatology. 18 (2): 175–7. doi:10.1111/j.1600-0625.2008.00758.x. PMID 18637132.
Vanjski linkovi
uredi
- SLC24A5 protein, human na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)