{h1}
vetenskap + teknik

Hur vi hittade gener som kontrollerar näsan form - och vad de säger om oss

Anonim

Oavsett om vi älskar det eller hatar det, finns det inget att komma ifrån det faktum att näsan är den mest framträdande delen av ansiktet och en av våra mest framträdande egenskaper. Från tribal ornament och orientaliska piercingar till Hollywood näsa jobb - det är inte konstigt att människor genom historien har gjort ett försök att få denna kroppsdel ​​att se bra ut.

Men nässkönhetsidealernas historia har förändrats och ibland mörkt. Till exempel, i början av Europa betecknade den krokade "romerska" näsan skönhet och adel. Nazisterna å andra sidan föraktade det och såg det som ett kännetecken för det judiska folket. Ännu mer i stort sett hamnade judar som Shakespeare's Shylock av att vara porträtterad med en knuten näsa för att representera ondska.

Men bland allt detta dunkla pseudovetenskap har vissa biologiska fakta och frågor förblev obskyrda. Till exempel, varför finns det sådan etnisk variation när det gäller näsaform? Vårt arbete, publicerat i Nature Communications, har nu börjat svara på denna fråga genom att identifiera ett antal gener som är förknippade med näsan.

Evolutionärt ursprung

Evolutionära forskare började först kasta ljuset på problemet genom att antysta att näsan är ett resultat av anpassning till förändrade klimatmiljöer som människor migrerade från Afrika till kallare klimat. Europas smalare, spetsiga näsa föreslogs ha utvecklats för att anpassa sig till det kalla, torra klimatet, så att den kalla luften kunde värmas upp och fuktas genom näspassagen innan den når lungorna. På samma sätt förklarades också de bredare, smalare näsan i östasier och sibirier, vilka var infödda amerikaners förfäder, en klimatisk anpassning för att minimera värmeförlusten i en kall miljö.

Eftersom det naturliga urvalet bara fungerar på den genetiska nivån leder det till den uppenbara frågan: vilka är de gener som ger upphov till en sådan variation i våra näsor? Denna fråga har visat sig svår att svara på. Vissa mutationer har visat sig orsaka missbildningar av skallen och ansiktet hos människor och andra djur, men gener för normal ansiktsvariation har varit i stort sett okända.

En del av problemet är att de flesta studier har blivit begränsade till en enda kontinental befolkning - européerna. Sådana studier har en inneboende begränsning, eftersom om nästan alla i den populationen har en särskild egenskap är det ingen variation i egenskaperna att utföra en statistisk analys även om den funktionen är markant annorlunda i andra kontinentala populationer.

Vi använde en stor latinamerikansk dataset som heter Candela-kohorten samlad från fem länder, från Mexiko till Chile. Detta representerar stor variation i kontinentala och subkontinentala anor, såväl som geografi och miljö. Som latinamerikaner är en blandning av européer, indianer och afrikaner, ger de enorma genetiska mångfalden. Vi har tidigare använt denna kohort för att hitta de första generna som är förknippade med variation i öronform och hårfunktioner.

I den nya studien såg vi på tusentals människor i denna dataset för att undersöka vanliga genetiska varianter för att se om någon variant är associerad med en viss näsvikt. Våra kollegor Macarena Fuentes-Guajardo från University College London och Mirsha Quinto-Sanchez från Centro Nacional Patagónico i Argentina präglade deltagarnas ansiktsvariation genom 2D- och 3D-analys av ansiktsfotografier. Vi började med kategoriska egenskaper som breda / genomsnittliga / smala näsor, i cirka 6000 individer, och fortsatte att mer exakt kvantifiera näsaegenskaper genom 3D i cirka 3000 individer.

Kända gener

Övre delen av näsan är gjord av ben medan underdelen är tillverkad av brosk. Vi fann att näsbryggans bredd, ändpunkten för den beniga delen av näsan, är associerad med genen RUNX2, som är känd för att vara involverad i benutveckling. Så om du har en bred näsbrygga, kanske du bär en viss version av denna gen.

Dessutom är näsvingebredden, bredden på näsan över näsborren, förenad med gener GLI3 och PAX1. Samtidigt förknippas olika näsa-kännetecken som näsautsprång, näsahöjning och nässpetsvinkel med DCHS2, vilket är involverat i brosktillväxt. Alla dessa gener är tidigare kända med avseende på utveckling av ben eller brosk, och sällsynta varianter av dem har karakteriserats med kranier och ansiktsmissbildningar hos människor eller andra djur. Hittills har vi inte insett att de faktiskt spelar en roll i normal ansiktsvariation.

Våra resultat är inte bara viktiga för att förklara skillnaderna i näsan mellan olika kontinenter. Några av de identifierade näsanerna bekräftar också vår evolutionära historia - ger de första stegen mot en genetisk grund av näsaformsutveckling som ledde till den etniska variationen vi märker idag. Intressant är att generna GLI3, DCHS2 och RUNX2 är kända för att ha förändrats mycket i moderna människor jämfört med archaic människor som Neanderthals och Denisovans, som också hade lite olika näsor. Detta gäller särskilt GLI3, som genomgår snabb utveckling i moderna människor.

Rekommenderas

Storleksanpassar saker för svart hålbildning, men det saknas något i mitten

Ingen snabb åtgärd för elever med fasta tankar om sin egen intelligens

Le système de santé français är en del av solidaritet?