شناسایی ژن مرتبط با شکل بینی

zoomit.ir - بابک قهرمانی: همه‌ی ما می‌دانیم که شکل بینی افراد در سطح جهان بسیار متنوع است. اما مسلما عوامل زیستی و محیطی روی این موضوع تاثیر دارند. یکی از مهم‌ترین عوامل موثر در شکل ظاهری چهره‌ی افراد ژن‌ها هستند. به تازگی پژوهشی انجام شده که در آن دانشمندان توانسته‌اند ژن‌های موثر بر تغییرات شکل بینی افراد را شناسایی کنند. این ژن‌ها به طور کامل تفاوت‌های موجود در این زمینه را توجیه می‌کنند.


ژن هایی که روی شکل بینی انسان تاثیر دارند هم اکنون مشخص شده‌اند. چهار ژن به طور عمده در عرض و تیزی نوک بینی موثرند و این دو مورد تا حد زیادی بین جمعیت‌های مختلف افراد متفاوت است. اطلاعات جدید به درک ما از چگونگی تکامل چهره‌ی انسان کمک می‌کند و ممکن است باعث بهبود فناوری DNA استفاده شده در پزشکی قانونی شود. این فناوری بر پایه‌ی ایجاد پروفایل‌های بصری بر اساس ساختار ژنتیکی یک فرد عمل می‌کند.

این مطالعه در روز ۱۹ ماه مه در ژورنال نیچر کامیونیکیشنز Nature Communications منتشر شده است. در طی این بررسی، جمعیتی با تعداد بیش از ۶۰۰۰ نفر با اصل و نسب‌های متفاوت در سراسر امریکای لاتین به منظور بررسی تفاوت‌های موجود در ویژگی‌های طبیعی چهره و شناسایی ژن‌های کنترل کننده‌ی شکل بینی و چانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

محققان، پنج ژن را شناسایی کردند که نقش مهمی در کنترل شکل ویژگی‌های خاص صورت ایفا می‌کنند. ژن‌هایDCHS۲، RUNX۲، GLI۳ و PAX۱ عرض و تیزی بینی را تحت تاثیر قرار می‌دهند و ژن دیگری موسوم بهEDAR نیز روی میزان برآمدگی چانه تاثیر می‌گذارد.

نویسنده‌ی اول این گزارش، دکتر کاستوب ادهیکاری (Kaustubh Adhikari)، از بخش زیست‌شناسی رشد و سلولی UCL در این باره چنین شرح می‌دهد:

مطالعات کمی در مورد چگونگی توسعه‌ی ویژگی‌های عادی صورت انجام شده که تنها در مورد مردم اروپا بوده است. این مطالعات نشان می‌دهند که اروپایی‌ها از تنوع کمتری نسبت به جامعه‌ی مورد مطالعه در این پژوهش برخوردارند. ما ژن‌های خاصی یافته‌ایم که روی شکل و اندازه‌ی بینی یا همچنین روی برآمدگی چانه تاثیر دارند.

پیدا کردن نقش هر یک از ژن‌ها کمک می کند تا ما با قطعات تشکیل‌دهنده‌ی مسیر تکاملی طی شده از نئاندرتال‌ها به سوی انسان‌های مدرن آشنا شویم. این یافته‌ها ما را به درک چگونگی تاثیر ژن‌ها روی چهره و ظاهر افراد نزدیک‌تر می‌کند که این موضوع به طور خاص برای کاربردهای پزشکی قانونی حایز اهمیت فراوانی است.

مردم بنا به میراث ژنتیکی خود، دارای ویژگی‌های مختلفی در شکل چهره هستند و این امر تا حدی هم به چگونگی تاثیر محیط زیست روی تکامل ژنوم انسان بستگی دارد. به عنوان مثال، بینی در تنظیم درجه حرارت و رطوبت هوایی که تنفس می کنیم نقش دارد و با توجه به همین موضوع در آب و هوای گرمتر و یا سردتر با اشکال مختلفی توسعه پیدا کرده است. پروفسور آندرس رویز-لینارس (Andrés Ruiz-Linares) از بخش علوم زیستی UCL، که سرپرستی این گروه پژوهشی را بر عهده داشت چنین توضیح می‌دهد:

برای مدت‌های طولانی مردم بر این باور بوده‌اند که شکل بینی، منعکس کننده‌ی محیط زیستی است که انسان در آن تکامل یافته است. به عنوان مثال، بینی نسبتا باریک‌تر اروپایی‌ها به این خاطر شکل گرفته است که آنها بتوانند خود را با یک، آب و هوای سرد و خشک تطبیق دهند. شناسایی ژن های موثر بر شکل بینی این امکان را برای ما فراهم می‌کند تا بتوانیم با ابزارهای جدیدی به دنبال پاسخ سوال‌های خود درباره‌ی تکامل چهره‌ی انسان و همچنین تکامل چهره در گونه‌های دیگر باشیم. همچنین ممکن است ما را به درک بهتری از این موضوع برساند که کدام اختلالات باعث می‌شود که شاهد کاستی‌های غیرطبیعی در برخی چهره‌ها باشیم.

تیم پژوهشی نمونه‌های DNA را از ۶۶۳۰ داوطلب در برزیل، کلمبیا، شیلی، مکزیک و پرو جمع‌آوری کرده و مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. پس از یک صفحه‌ی اولیه، حجم نمونه‌ی ۵۹۵۸ نفر استفاده شد. این گروه شامل افرادی از دورگه‌های اروپایی (۵۰ درصد)، بومیان آمریکا (۴۵ درصد) و آفریقایی‌تبارها (۵ درصد) بود و در نتیجه تنوع زیادی در ویژگی های صورت شامل می‌شد.

هر دو دسته‌ی زنان و مردان با توجه به ۱۴ مورد از ویژگی‌های مختلف صورت مورد بررسی قرار گرفتند و در پی تجزیه و تحلیل ژنومی، موفق به شناسایی ژن‌های منشا تفاوت در ظاهر افراد شدند. ویژگی های یک زیر گروه ۳۰۰۰ نفری از افراد نیز با استفاده از یک بازسازی سه‌بعدی مورد ارزیابی قرار گرفت تا به این ترتیب بتوانند اندازه‌گیری‌های دقیقی از ویژگی‌های صورت در دست داشته باشند. در ادامه نیز نتایج به دست آمده با همان ژن‌های مذکور همانندی داشتند.

در این مطالعه، ژن‌های موثر در رشد استخوان و غضروف و توسعه‌ی صورت شناسایی شدند. GLI۳، DCHS۲ و PAX۱ همگی از ژن‌های شناخته شده‌ای هستند که در رشد غضروف نقش دارند. در این میان، GLI۳ به عنوان ژنی شناخته شد که قوی‌ترین سیگنال‌ها را برای کنترل اندازه‌ی سوراخ‌های بینی ارسال می‌کند. DCHS۲ برای کنترل تیزی نوک بینی و همچنین PAX۱ نیز روی اندازه‌ی سوراخ بینی تاثیر می‌گذارند. RUNX۲ که به عنوان عامل موثر بر رشد استخوان به شمار می‌رود نیز در کنترل عرض برآمدگی بینی نقش دارد.

مشخص شده است که ژن‌های GLI۳، DCHS۲ و RUNX۲، در انسان‌های مدرن در مقایسه با انسان‌های هوشمند باستانی همانند نئاندرتال‌ها و انسانتباران دنیسووا، سیگنال‌های قوی‌تری را از خود انتشار می‌دهند. همچنین گفتنی است که ژنGLI۳ به طور خاص تحت تکامل سریع قرار گرفته است. کمک‌های مالی UCL به این پژوهش‌ها توسط شورای پژوهشی علوم زیستی و بیوتکنولوژی (BBSRC) اعطا شده بود.