肥満、澱粉消化、アミラーゼ：ヒト唾液（AMY1）と膵臓（AMY2）アミラーゼ遺伝子のコピー数変異体との関連

ヒトの唾液アミラーゼ遺伝子は、広範なコピー数の変動（CNV）を示し、最近の研究は、澱粉が豊富な食事への適応におけるこの変動、およびボディマス指数に関連して関与しています。この作業では、パラログ比テスト、マイクロサテライト分析、読み取り深さ、繊維魚を使用して、ヒトアミラーゼCNVが滑らかな連続体ではなく、代わりに異なるハプロタイプクラスに分割されていることを実証します。膵臓アミラーゼ遺伝子Amy2aおよびAmy2bのCNVに相まって、奇数または偶数のAMY1遺伝子単位を含むハプロタイプの間には根本的な構造的区別があります。ほとんどのハプロタイプには、amy2aとamy2bのそれぞれ1つのコピーがあり、amy1の奇数のコピーが含まれています。したがって、ほとんどの人はAmy1の総数総数を持っています。対照的に、偶数のAMY1遺伝子を運ぶハプロタイプには、AMY2A/AMY2BのCNVにつながる再編成があります。読み取りの深さと実験データは、さまざまな集団がこれらの基本的なハプロタイプクラスの異なる割合を抱えていることを示しています。ヨーロッパ人では、AMY1とAMY2Aのコピー数が相関しているため、膵臓アミラーゼのコピー数の変動によって引き起こされる表現型の関連は、AMY1コピー数との弱い関連として間接的に検出できます。AMY1コピー数のハイスループット測定に以前に適用された定量的ポリメラーゼ連鎖反応（QPCR）アッセイは、使用する測定値よりも精度が低く、他の研究のQPCRデータが系統的な誤りによってさらに妥協されていることを示しています。我々の結果は、ヒトアミラーゼの変動の新しいパターンを明らかにし、機能的関連におけるAMY2 CNVの潜在的な役割を意味します。

The human salivary amylase genes display extensive copy number variation (CNV), and recent work has implicated this variation in adaptation to starch-rich diets, and in association with body mass index. In this work, we use paralogue ratio tests, microsatellite analysis, read depth and fibre-FISH to demonstrate that human amylase CNV is not a smooth continuum, but is instead partitioned into distinct haplotype classes. There is a fundamental structural distinction between haplotypes containing odd or even numbers of AMY1 gene units, in turn coupled to CNV in pancreatic amylase genes AMY2A and AMY2B. Most haplotypes have one copy each of AMY2A and AMY2B and contain an odd number of copies of AMY1; consequently, most individuals have an even total number of AMY1. In contrast, haplotypes carrying an even number of AMY1 genes have rearrangements leading to CNVs of AMY2A/AMY2B. Read-depth and experimental data show that different populations harbour different proportions of these basic haplotype classes. In Europeans, the copy numbers of AMY1 and AMY2A are correlated, so that phenotypic associations caused by variation in pancreatic amylase copy number could be detected indirectly as weak association with AMY1 copy number. We show that the quantitative polymerase chain reaction (qPCR) assay previously applied to the high-throughput measurement of AMY1 copy number is less accurate than the measures we use and that qPCR data in other studies have been further compromised by systematic miscalibration. Our results uncover new patterns in human amylase variation and imply a potential role for AMY2 CNV in functional associations.