Opis projektu
Genetyka metabolizmu dużych wysokości
Choć cechy genetyczne odpowiadają za przystosowanie do życia na dużych wysokościach u osób, dla których takie środowisko jest naturalne, to związki genetyki z procesami cząsteczkowymi i fizjologicznymi związanymi z metabolizmem pozostają w dużej mierze niezbadane. Co ciekawe, u znacznej części ludności zamieszkującej wysokogórskie obszary Andów występuje choroba wysokościowa objawiająca się erytrocytozą i deregulacją sercowo-metaboliczną. Uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu Champagne wykorzystają takie metody jak genotypowanie, sekwencjonowanie RNA, badania układu krążenia i układu oddechowego, metabolomikę, lipidomikę i analizy mitochondrialne do badania mieszkańców Andów żyjących na dużych wysokościach w celu zidentyfikowania różnic w fizjologicznych mechanizmach przystosowawczych. Ten interdyscyplinarny projekt zbada związki pomiędzy adaptacyjnym polimorfizmem genetycznym a mechanizmami ochrony przed hipoksją wysokościową.
Cel
High-altitude hypoxia is a known physiological stressor. Genetic signals associated with high-altitude adaptation have been identified in populations native to this environment, yet the links to molecular/physiological processes affording protection against hypoxic stress, specifically those related to metabolic function, remain largely unknown. Conversely, a significant proportion of Andean highlanders develop chronic mountain sickness (CMS), characterised by excessive erythrocytosis and cardiometabolic dysregulation.
I will combine genotype analysis, RNA sequencing, cardiopulmonary exercise testing, metabolic/lipidomic profiling and mitochondrial function analyses to study high-altitude Andeans with and without excessive erythrocytosis, in order to identify underlying differences in (mal)adaptive (patho)physiology. Applying methods developed by the partner host laboratory, I will examine pre-selected candidate gene variants along with skeletal muscle metabolic phenotype, probed through assessment of mitochondrial capacity for substrate metabolism. Metabolomic/lipidomic analysis of muscle and plasma alongside measures of whole-body exercise performance will demonstrate the impact of these functional changes in vivo.
This multidisciplinary approach will explore the links between adaptive genetic polymorphisms and molecular/physiological processes affording protection against hypoxic stress. It has the potential to further our understanding of the individual metabolic responses to hypoxia by distinguishing healthy adaptive signals from disease-related signatures, and link genetic, metabolic and whole-body physiological function data in the context of CMS. It will provide a foundation for addressing fundamental questions concerning human evolution whilst improving our understanding of highly prevalent hypoxia-related conditions and the metabolic aetiology of these.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
CB2 1TN Cambridge
Zjednoczone Królestwo