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Nat Genet:研究人员找到了15个影响我们面部特征的基因!

来源:本站原创 2018-02-23 23:17

2018年2月23日讯 /生物谷BIOON/——来自比利时天主教鲁汶大学和美国匹兹堡大学、斯坦福大学及宾夕法尼亚州立大学的研究人员找到了十五个决定我们面部特征的基因,相关研究成果发表在《Nature Genetics》上。


图片来源:FotolEdhar / Fotolia

我们的DNA决定我们的长相,包括我们的面部特征。这对于大众而言是很具有吸引力的,因为其潜在的应用显而易见。医生可以使用DNA进行头骨和面部结构的重建手术,法医可以根据犯罪现场提取的DNA描绘出罪犯的面部特征,而历史学家们则可以利用早已消失的DNA重建古人类的面部特征。

但是这一切的前提是研究人员需要找出我们DNA中负责我们面部特征的基因。“我们基本就是大海捞针。”匹兹堡大学的Seth Weinberg说道。“过去科学家们选择了特定的特征,如两眼之间的距离或者嘴巴的宽度,然后他们可以找到这个特征和许多基因之间的联系。这确实帮助找到了许多基因,但是这些结果比较受限,因为他们只选择了一小部分特征并进行检测。”

在这项新研究中,研究人员另辟蹊径。“我们的研究不是聚焦于特定的特征。”来自天主教鲁汶大学、研究领衔作者Peter Claes说道。“我们来自匹兹堡大学和宾夕法尼亚州立大学的合作伙伴各自提供了一个包含人的面部3D图像以及他们DNA的数据库。每一张脸都被自动分到一个小的模块中。接下来,我们检测了是否有DNA与这些模块匹配。这种模块区分技术使得我们可以同时检测多种面部特征。”

科学家们因此找到了我们DNA中的15个基因。来自斯坦福大学的研究团队找到了与我们的脸在子宫中发育时活跃的面部特征相关的基因。“此外,我们还发现这些基因的突变与基因组中影响这些基因表达时间、位置及表达水平的位置相关。”来自斯坦福大学的Joanna Wysocka说道。其中7个基因与鼻子相关,这是个好消息。Peter Claes 继续说道:“一个头盖骨不包含任何鼻子的痕迹,因为鼻子只由软组织和软骨组成。因此,当法医想根据头盖骨重建一张脸时,鼻子就成了最大的问题。如果头盖骨也能产生DNA,那么在未来决定鼻子的形状将更容易。”

无论如何,这四所大学都将使用更大的数据库进一步深入研究。

但是我们不能超越自己,Mark Shriver说道。“我们未来无法根据DNA完全描绘出一张脸,我们甚至都不可能知道所有决定我们面部特征的基因。此外,我们的年龄、环境、生活习惯都对我们的面部特征有影响。” Peter Claes补充道,他是计算机图像分析专家,他指出这项研究成果还可能有其他应用:“我们可以使用相同的技术将其他的医学图像(如脑部扫描图像)与基因联系在一起。从长远的角度看,这将为我们大脑的形状和功能以及像阿尔兹海默症这一类神经退行性疾病提供基因层面的认识。”(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Seth M. Weinberg et al. Genome-wide mapping of global-to-local genetic effects on human facial shape. Nature Genetics, 2018; DOI: 10.1038/s41588-018-0057-4

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