Исследователи из Университета Питтсбурга и Университета Левена обнаружили набор генов, которые влияют на форму головы у людей. Эти результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, помогают объяснить разнообразие форм головы человека, а также могут дать важные подсказки о генетической основе заболеваний, поражающих череп, таких как краниосиностоз.
Анализируя размеры свода черепа — части черепа, которая образует закругленную верхнюю часть головы и защищает мозг — команда определила 30 областей генома, связанных с различными аспектами формы головы, о 29 из которых ранее не сообщалось.
«Антропологи размышляют и обсуждают генетику формы свода черепа с начала 20-го века», — сказал соавтор исследования профессор Сет Вайнберг. «Благодаря некоторым редким условиям жизни человека и экспериментам на животных мы знали, что гены играют важную роль в размере и форме свода, но очень мало было известно о генетической основе типичных особенностей, которые мы наблюдаем у населения в целом, например, почему у кого-то голова длинная и узкий против короткого и широкого. Это исследование выявило некоторые ключевые гены, вызывающие изменения в этой части человеческого тела».
По мнению исследователей, одним из способов лучшего понимания факторов, которые определяют естественные вариации формы головы человека, являются данные палеоантропологических исследований, которые потенциально могут пролить свет на раннее развитие современного человека.
Вайнберг и его коллеги использовали магнитно-резонансное (МР) сканирование более чем 6000 подростков, чтобы извлечь трехмерные поверхности, соответствующие своду черепа. После разделения трехмерных поверхностей свода на постепенно меньшие анатомические части и количественной оценки формы этих частей они протестировали более 10 миллионов генетических вариантов на наличие доказательств статистической связи с показателями формы свода.
«Предыдущие генетические исследования свода черепа включали небольшое количество относительно простых мер», — добавил Вайнберг. «Хотя такие меры часто легко получить, они могут не уловить биологически значимые особенности. В нашем анализе использовался инновационный подход, позволяющий описать форму трехмерного свода гораздо более полными и детальными способами. Этот подход увеличил нашу способность находить генетические ассоциации».
Важным открытием стало то, что многие из сильных ассоциаций находятся рядом с генами, которые играют ключевую роль в раннем формировании головы и лица, а также в регуляции развития костей. Например, варианты в гене RUNX2 и рядом с ним, который играет важную роль в координации развития черепа, были связаны с множеством аспектов формы свода.
В то время как некоторые гены, включая RUNX2, имели глобальные эффекты, охватывающие весь свод, другие демонстрировали более локализованные эффекты, которые воздействовали только на определенную часть свода, например, на центральную часть лба.
Когда исследователи сравнили 30 геномных регионов, связанных с формой головы, у участников европейского, африканского и коренного американского происхождения, они обнаружили, что большинство генетических ассоциаций были общими для этих разных предковых групп.
По словам Вайнберга, хотя исследование было сосредоточено на здоровых участниках, полученные результаты могут дать важные подсказки о биологической основе заболеваний, затрагивающих свод черепа.
Одним из таких состояний является краниосиностоз, который возникает, когда кости черепа срастаются слишком рано, в то время как мозг еще быстро растет. Без нейрохирургического вмешательства краниосиностоз может привести к необратимому уродству, повреждению головного мозга, слепоте и даже смерти. Команда показала, что варианты трех генов, связанных с формой свода, BMP2, BBS9 и ZIC2, также связаны с краниосиностозом, что позволяет предположить, что эти гены могут играть роль в развитии заболевания.
«Такое исследование возможно благодаря наличию финансируемых государством ресурсов», — сказал Вайнберг. «Первоначальное исследование, в результате которого были созданы эти МР-сканы, было сосредоточено на понимании развития и поведения мозга. Творчески используя эти ресурсы, нам удалось продвинуть открытия за пределы первоначального масштаба».
Ученые выяснили, почему стареющие мышцы перестают восстанавливаться
Скелетные мышцы — одна из первых тканей, которая с возрастом начинает атрофироваться, и проблема может заключаться не столько в отсутствии сигнала к восстановлению, сколько в его повреждении. Команда исследователей в…
Звук на Марсе работает совершенно непредсказуемо
Скорость света в вакууме — одна из самых надежных величин, поскольку она движется со скоростью 299 792 458 метров в секунду. Она может немного замедлиться, проходя через такую среду, как…
В «кладбище» Млечного пути могут скрываться 170 миллионов черных дыр
Черные дыры коварны. Если только они не устроят редкое охотничье безумие, чтобы осветить окрестности, очень трудно заметить их присутствие. Из-за этого сложно точно определить, сколько невидимых чёрных дыр звёздной массы…
Погибшие и пострадавшие в Подмосковье и 320 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО в течение прошедшей ночи 4 августа перехватили и уничтожили 320 украинских беспилотников над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. По последним данным, пять человек погибли, 10 пострадали в…
Мирошник: за неделю 49 мирных жителей России погибли от ударов ВСУ
Почти 50 жителей субъектов РФ, включая 4 детей, на неделе погибли от ударов ВСУ, свыше 340 человек, в их числе 16 несовершеннолетних, получили ранения. Об этом ТАСС сообщил посол по…
Развожаев: под Севастополем при стрельбе погибли четыре человека
Четыре человека погибли, еще четверо получили ранения в результате стрельбы в селе Хмельницком под Севастополем. Подозреваемый задержан, пострадавшим оказывается помощь, сообщил губернатор города Михаил Развожаев в "Максе". По предварительной информации,…
В Эстонии тянут ручонки к шедевру русского православия
Продать, демонтировать или превратить в «музей». Именно так звучит набор предложений, которые сегодн...
Горбатые киты исполняют разные части своих песен на разной глубине
Самцы горбатых китов могут петь часами без перерыва, их песни разносятся на многие километры под вод...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".