Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences68220610.31857/S0016675825040098UAJGUOГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКАResearch ArticlePolymorphism of the rs1421085 locus of the FTO gene in human populations: genogeographic aspectПолиморфизм локуса rs1421085 гена FTO в популяциях человека: геногеографический аспектMalyarchukB. А.МалярчукБ. А.
Russian Federation
malbor@mail.ruLitvinovA. N.ЛитвиновА. Н.
Russian Federation
malbor@mail.ruInstitute of Biological Problems of the North, Far East Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук27042025614869303062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/682206

The variability of the FTO gene is of great interest to geneticists and clinicians because of the association of polymorphic variants of this gene in human populations with body weight and obesity, which in turn leads to a variety of diseases. One of the most studied polymorphic loci of the FTO gene is rs1421085. The T®C substitution in this locus results in the rs1421085-C allele, which increases the risk of obesity-related pathologies. The study of human brown adipose tissue has revealed that individuals carrying the rs1421085-C allele exhibit a heightened expression of thermogenic genes and thermogenesis in general compared to T carriers. This observation led to the formulation of the hypothesis that the distinctive patterns of the rs1421085-C geographical distribution in populations reflect the processes of human adaptation to cold, particularly in the northern regions of the planet. To test this hypothesis, we conducted a study on the distribution of polymorphic variants of the rs1421085 locus in modern and ancient populations of Siberia and other regions of the world. The results demonstrated that the frequency of the rs1421085-C variant did not exhibit an increase in the northern direction in both modern and ancient Siberian populations and is maximal in populations of the Middle East and Europe. It seems plausible that this variant of the FTO gene polymorphism may have been a target for natural selection at the earliest stages of adaptation of ancient humans to cold, in the territory of Western Eurasia.

Изменчивость гена FTO привлекает широкое внимание генетиков и медиков в связи с выявленными в популяциях человека ассоциациями вариантов полиморфизма этого гена с весом тела и ожирением, что, в свою очередь, приводит к широкому спектру заболеваний. Одним из наиболее изученных полиморфных локусов гена FTO является rs1421085. Замена T→C в этом локусе приводит к появлению аллеля rs1421085-C, который повышает риск развития патологий, обусловленных ожирением. Исследования бурой жировой ткани человека показали, что носители аллеля rs1421085-C характеризуются более высоким уровнем экспрессии термогенных генов и термогенеза в целом в сравнении с T-носителями. Это стало основой гипотезы о том, что особенности географического распределения варианта rs1421085-С в популяциях отражают процессы адаптации человека к холоду, особенно в северных регионах планеты. Для проверки этой гипотезы нами изучено распределение полиморфных вариантов локуса rs1421085 у современного и древнего населения Сибири и в других регионах мира. Обнаружено, что и в современных, и в древних популяциях Сибири частота варианта rs1421085-С не увеличивается в северном направлении, максимальна в популяциях Ближнего Востока и Европы. Вполне вероятно, что этот вариант полиморфизма гена FTO мог быть мишенью для естественного отбора лишь на самых ранних этапах адаптации древних людей к холоду на территории Западной Евразии.

gene FTOlocus rs1421085human populationsadaptation to coldpaleogenomicsген FTOлокус rs1421085популяции человекаадаптация к холодупалеогеномикаDina C., Meyre D., Gallina S. et al. Variation in FTO contributes to childhood obesity and severe adult obesity // Nat. Genet. 2007. V. 39. P. 724–726. https://doi.org/10.1038/ng2048Meyre D., Delplanque J., Chèvre J.C. et al. Genome-wide association study for early-onset and morbid adult obesity identifies three new risk loci in European populations // Nat. Genet. 2009. V. 41. P. 157–159. https://doi.org/10.1038/ng.301Loos R.J., Yeo G.S. The bigger picture of FTO: The first GWAS-identified obesity gene // Nat. Rev. Endocrinol. 2014. V. 10. P. 51–61. https://doi.org/10.1038/nrendo.2013.227Yin D., Li Y., Liao X. et al. FTO: А critical role in obesity and obesity-related diseases // Br. J. Nutr. 2023. V. 130. P. 1657–1664. https://doi.org/10.1017/S0007114523000764Кучер А.Н. Ген FTO и болезни: значимость генетического полиморфизма, эпигенетических модификаций и средовых факторов // Генетика. 2020. Т. 56. № 9. С. 985–1005. https://doi.org/10.31857/S0016675820090131Price R.A., Li W.D., Zhao H. FTO gene SNPs associated with extreme obesity in cases, controls and extremely discordant sister pairs // BMC Med. Genet. 2008. V. 9. P. 4. https://doi.org/10.1186/1471-2350-9-4Claussnitzer M., Dankel S.N., Kim K.H. et al. FTO obesity variant circuitry and adipocyte browning in humans // N. Eng. J. Med. 2015. V. 373. P. 895–907. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1502214Zhang Z., Chen N., Yin N. et al. The rs1421085 variant within FTO promotes brown fat thermogenesis // Nat. Metab. 2023. V. 5. P. 1337–1351. https://doi.org/10.1038/s42255-023-00847-2Yin N., Zhang D., Wang J. The FTO variant conferring enhanced UCP1 expression is linked to human migration out of Africa // Life Metabolism. 2024. V. 3. https://doi.org/10.1093/lifemeta/loae027Попович А.А., Трифонова Е.А., Бочарова А.В. и др. Генетическое разнообразие в якутской популяции по локусам, ассоциированным с индексом массы тела и ожирением // Якутский мед. журнал. 2019. Т. 3. С. 23–26. https://doi.org/10.25789/YMJ.2019.67.06Иевлева К.Д., Баирова Т.А., Шенеман Е.А. и др. Вклад носительства полиморфных локусов генов энергетического обмена в метаболические нарушения у подростков двух этнических групп с избыточной массой тела // Бюл. эксперим. биол. и медицины. 2021. Т. 172. С. 440–444. https://doi.org/10.47056/0365-9615-2021-172-10-440-444Cardona A., Pagani L., Antao T. et al. Genome-wide analysis of cold adaption in indigenous Siberian populations // PLoS One. 2014. V. 9. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098076Fumagalli M., Moltke I., Grarup N. et al. Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation // Science. 2015. V. 349. P. 1343–1347. https://doi.org/10.1126/science.aab2319Vallini L., Zampieri C., Shoaee M.J. et al. The Persian plateau served as hub for Homo sapiens after the main out of Africa dispersal // Nat. Commun. 2024. V. 15. P. 1882. https://doi.org/10.1038/s41467-024-46161-7