科学家发现人类仍然拥有长出全身皮毛的基因
两种无毛哺乳动物。 (荣格·盖蒂/时刻/盖蒂图片社)
皮毛是哺乳动物的一个决定性特征。 但对于包括海豚在内的一些哺乳动物来说,秃头是美丽的,、大象,当然还有人类。 更不用说方便的适应了。
然而我们所有的祖先都有大量的皮毛。根据一项针对相对无毛哺乳动物的新研究,我们仍然有办法长出多毛。 这些基因似乎只是被关闭了。
匹兹堡大学遗传学家 Amanda Kowalczyk 和她的团队通过寻找近 20,000 个编码基因和 350,000 个调控基因,比较了 62 个不同的哺乳动物物种,发现了这些令人着迷的平行变化背后的机制。
这种在不相关的谱系中重新出现的特征被称为趋同进化。 如果是由于无毛,它沿着哺乳动物家谱的不同分支独立进化了至少九次不同的时间。
缺乏毛发所带来的选择压力与失去绒毛的物种一样多种多样。 对于大象来说,这是一种更快散失热量的方法; 对于海洋哺乳动物来说,更光滑意味着在水中移动的阻力更小; 对于我们来说,可能存在多种压力,包括体温调节和减少寄生虫。
尽管存在这些差异,Kowalczyk 及其同事发现无毛物种的遗传变化主要是由同一组基因的突变引起的。
许多突变聚集基因与头发本身的结构有关,比如编码角蛋白的基因,角蛋白是调节头发发育的序列。
匹兹堡大学遗传学家克拉克·内森(Clark Nathan)表示:“由于动物面临着脱毛的进化压力,编码毛发的基因变得不那么重要。”解释。
“这就是为什么它们会加快自然选择所允许的基因变化的速度。一些基因变化可能是导致脱发的原因。另一些基因变化可能是头发停止生长后的附带损害。”
虽然我们仍然保留了许多祖先的毛皮编码基因,但它们的调节旋钮已经通过这些突变的积累而被设置为“关闭”。
该团队还鉴定了数百个新的与头发相关的调节基因和一些潜在的新头发编码基因。 对于那些试图恢复因疾病或化疗而失去的头发的人来说,这些可能很重要。
“有很多基因我们还不太了解,”Kowalczyk说。 “我们认为它们可能在头发生长和维护方面发挥作用。”
该团队的方法也可以应用于不同的趋同进化特征。 他们现在正在使用计算机驱动的方法来调查其他健康状况。
“这是一种确定不同特征背后的全球遗传机制的方法,”克拉克结论。
这项研究发表于电子生活。