Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences66721710.31857/S0016675824080079bfmvgkГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКАResearch ArticleStudy of a Polymorphic Variant of the Cold Receptor Gene Trpm8 (rs7593557) in 15 Populations of the Altai-Sayan Region and the Far EastИсследование полиморфного варианта гена холодового рецептора TRPM8 (rs7593557) в 15 популяциях Алтае-Саянского региона, Западной Сибири и Дальнего ВостокаGubinaM. A.ГубинаМ. А.
Russian Federation
marina@bionet.nsc.ruBabenkoV. N.БабенкоВ. Н.
Russian Federation
marina@bionet.nsc.ruGubinaE. Yu.ГубинаЕ. Ю.
Russian Federation
marina@bionet.nsc.ruFederal Research Center, Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesФедеральный исследовательский центр, Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наукSechenov First Moscow State Medical UniversityПервый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова15082024608748126022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/667217

The thermoreceptor gene TRPM8 (rs7593557) was analyzed in 15 population samples living in different regions of Northern Asia, the Altai-Sayan Highlands and Canada. High frequencies of a rare genotype and allele in the populations of the Altai-Sayan region and Western Siberia were found among the Telengits (22.2 and 41.7% respectively), low among the Siberian Tatars (3.2 and 18.5% respectively), and among the peoples of northern Siberia and the Far East high frequency was found among the Nanais (22.2 and 42.6% respectively), and a low frequency among the Yakuts (1.1 and 10.9% respectively). No deviations from Hardy-Weinberg equilibrium were found. Trans-association of TRPV1, TRPA1 and TRPM8 gene polymorphisms was carried out using the regression analysis method in 14 populations. Of all three pairs, only one, TRPV1/TRPM8, showed a positive correlation (0.55, df = 13, P-value – 0.032). In pairs TRPV1/TRPA and TRPA1/TRPM8, a negative correlation was revealed (–0.545, df = 13, P-value – 0.048) and (–0.46, df = 13, P-value – 0.097) respectively. Our data indicate that the studied polymorphisms of the TRPV1 and TRPM8 genes are correlated with each other and negatively correlated with TRPA. The results obtained may indicate the coevolution of these genes. It was previously shown that TRPV1, as well as TRPM8, was detected with high frequency in the Nanai population. It is likely that these two mutations came simultaneously from East Asia and spread throughout Russia, which explains the fact that they are positively correlated with each other.

Проведен анализ гена терморецептора TRPM8 (rs7593557) у населения (15 выборок), проживающего в разных регионах Северной Азии, Алтае-Саянского нагорья, а также в Канаде. Высокие частоты редкого генотипа и аллеля в популяциях Алтае-Саянского региона и Западной Сибири обнаружены у теленгитов (22.2 и 41.7% соответственно), низкие – у сибирских татар (3.2 и 18.5% соответственно), а среди народов севера Сибири и Дальнего Востока высокая частота обнаружена у нанайцев (22.2 и 42.6% соответственно), а низкая – у якутов (1.1 и 10.9% соответственно). Отклонений от равновесия Харди–Вайнберга не обнаружено. Проведена трансассоциация полиморфизмов генов TRPV1, TRPA1 и TRPM8 с помощью метода регрессионного анализа в 14 популяциях. Из всех трех пар только в одной – TRPV1/TRPM8 была выявлена положительная корреляция (0.55, df = 13, P-value = 0.032). В парах TRPV1/TRPA и TRPA1/TRPM8 выявлена отрицательная корреляция (–0.545, df = 13, P-value = 0.048) и (–0.46, df = 13, P-value = 0.097). Полученные нами данные свидетельствуют о том, что изученные полиморфные варианты генов TRPV1 и TRPM8 скоррелированы между собой и отрицательно скоррелированы с TRPA. Полученные результаты возможно свидетельствуют о коэволюции данных генов. Ранее было показано, что TRPV1, так же как и TRPM8, выявлен с высокой частотой в популяции нанайцев. Вероятно, эти две мутации пришли одновременно с Восточной Азии и распространились по территории России, тем самым и объясняется то, что они скоррелированы между собой положительно.

TRPV1 and TRPM8 genesthermoreceptorspopulationspolymorphic variantsгены TRPVA1 и TRPM8терморецепторыпопуляцииполиморфные вариантыПравительство РФ (бюджетный проект)Government of the Russian Federation (budget project)R2022-0021Montell C., Rubin G.M. Molecular characterization of the Drosophila TRP locus: A putative integral membrane protein required for phototransduction // Neuron. 1989. V. 2. P. 1313–1323. https://doi.org/10.1016/0896-6273(89)90069-xDiaz-Franulic I., Poblete H., Miño-Galaz G. et al. Allosterism and structure in thermally activated receptor potential channels // Annu. Rev.Biophys. 2016. V. 5. P. 371–398. https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-062215-011034Talavera K., Yasumatsu K., Voets T. et al. Heat activation of TRPM5 underlies thermal sensitivity of sweet taste // Nature. 2005. V. 438. P. 1022–1025. https://doi.org/10.1038/nature04248Nilius B., Owsianik G., Voets T. Transient receptor potential cation channels in disease // Physiol. Rev. 2007. V. 87. P. 165–217. https://doi.org/10.1152/physrev.00021.2006Jordt S.E., McKemy D.D., Julius D. Lessons from peppers and peppermint: The molecular logic of thermosensation // Curr.Opin.Neurobiol. 2003. V. 13. P. 487–492. https://doi.org/10.1016/s0959-4388(03)00101-6Laursen W.J., Anderson E.O., Hoffstaetter L.J. et al. Species-specific temperature sensitivity of TRPA1 // Temperature (Austin). 2015. V. 11. P. 214–226. https://doi.org/10.1080/23328940.2014.1000702Губина М.А., Орлов П.С., Бабенко В.Н. и др. Полиморфизм генов терморецепторов TRPV1 и TRPA1 человека в популяциях Алтае-Саянского региона и Дальнего Востока // Генетика. 2018. Т. 54. № 2. 243–252.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/variation/tools/1000genomes/?q=rs13268757.Key F.M., Abdul-Aziz M.A., Mundry R. et al. Human local adaptation of the TRPM8 cold receptor along a latitudinal cline // PLoS Genetics. 2018. V. 14. № 5. P. 1–22. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1007298Wei E., Seid D. AG-3-5: A chemical producing sensation of cold // J. Pharm. Pharmacol. 1983. V. 35. P. 110–112.McKemy D.D., Neuhausser W.M., Julius D. Identification of a cold receptor reveals a general role for TRP channels in thermosensation// Nature. 2002. V. 416. № 6876. P. 52–58. https://doi.org/10.1038/nature719Tsavaler L., Shapero M.H., Morkowski S., Laus R. Trp-p8, a novel prostate-specific gene, is up-regulated in prostate cancer and other malignancies and shares high homology with transient receptor potential calcium channel proteins //Cancer Res. 2001. V. 61. P. 3760–3769.Patapoutian A., Peier A., Story G., Viswanath V. Thermo TRP channels and beyond: Mechanisms of temperature sensation // Neuroscience. 2003. V. 4. P. 529–539. https://doi.org/10.1038/nrn1141Nealen M.L., Gold M.S., Thut P.D., Caterina M.J. TRPM8 mRNA is expressed in a subset of cold-responsive 148 trigeminal neurons from rat // J. Neurophysiol. 2003. V. 90. № 1. P. 515–520. https://doi.org/10.1152/jn.00843.2002Yee N.S., Zhou W., Lee M. Transient receptor potential channel TRPM8 is overexpressed and required for cellular proliferation in pancreatic adenocarcinoma // Cancer Lett. 2010. V. 297. P. 49–55. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2010.04.023Maniatis T., Fritsch E.E., Sambrook J. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. N.Y.: CSHL, 1982.Ruhlen M.A. Guide to the World’s Languages. Classification. London: Edward Arnold, 1991.Greenberg J. Indo-European and Its Closest Elatives: The Eurasiatic Family: Grammar. Stanford, CA: Stanford University Press. 2000.Slatkin M. An exact test for neutrality based on the Ewens sampling distribution // Genet. Res. 1994. V. 64. P. 71–74. https://doi.org/10.1017/s0016672300032560Excoffier L., Laval G., Schneider S. Arlequin (version 3.0): An integrated software package for population genetics dataanalysis //Evol.Bioinform. Online. 2005. V. 1. P. 47–50.XLStat.comПотапова Т.А., Юдин Н.С., Бабенко В.Н. и др. Полиморфизм гена холодового рецептора TRPM8 в этнических группах Сибири и Дальнего Востока // Вестник ВОГиС. 2008. Т. 12. № 4. С. 749–754.Потапова Т.А., Ромащенко A.Г., Юдин Н.С., Воевода M.И. Этноспецифическое распределение вариантов гена TRPM8 в евразийских популяциях: знаки отбора // Вавилов. журнал генет. и селекции. 2020. Т. 24. № 3. С. 292–298. https://doi.org/18699/VJ20.45-o