Ученые разработали подходы для фенотипирования и провели метаанализ общегеномного ассоциативного исследования, в котором участвовали более 8000 европейцев. По результатам этой работы был сделан вывод, что форму лица определяет совокупный эффект более 200 локусов, а также в процессе формирования внешности важную роль играют энхансеры.
«Лицо говорит окружающим о вашей личности, социальном положении, происхождении и здоровье. Но мы знаем лишь немногое о том, как оно формируется. Структура лица складывается на раннем этапе развития, и, если что-то пошло не так, могут появиться дефекты, например, расщелина губы и другие аномалии. Пока мы не понимаем до конца, что управляет этими процессами», – говорит соавтор статьи Джули Уайт (Julie White), аспирантка кафедры антропологии Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University).
С помощью трехмерного сканирования ученые разделили лицо на 63 сегмента, затем, используя кластерный анализ, они сгруппировали их в 20 основных компонентов. Исследователи выявили связь между ними и более чем 7,4 миллионами SNP у 8246 человек из США и Великобритании.
Из 17600 SNP ученые выделили 203 варианта, оказывающих влияние на формирование лицевых сегментов, которые имеют устойчивый эффект в группах участников как из США, так и из Великобритании. 89 из выявленных полиморфизмов упоминались в предыдущих исследованиях. Они ассоциированы с развитием нормального лицевого фенотипа. Значимость 53 SNP в создании аномального лицевого фенотипа не определена.
Геномные области, содержащие эти SNP, вовлечены в формирование черепно-лицевой морфологии и конечностей. Ученые отметили, что существует связь между генетической архитектурой лица и строением ног и рук. Это подтверждают данные о том, что люди с лицевыми деформациями могут иметь и другие физические проблемы.
Кроме того, эти области содержат большое количество энхансеров, которые активны в клетках краниального нервного гребня, фетальных и зрелых остеобластах и хондроцитах, происходящих из мезенхимальных стволовых клеток. Это, по словам исследователей, указывает на то, что генетические вариации влияют на энхансерные области во время эмбрионального развития, что лежит в основе формирования морфологии лица.
Некоторые области генома содержат более одного значимого SNP. Например, варианты TBX15-WARS2 ранее связывали с выступающей частью лба и ямочкой на подбородке. Новое исследование подтверждает, что SNP в этой области указывает на особенности лобной части черепа. Ученые выделили и другие полиморфизмы: один касается области щек и уголков рта, другой – верхней части щек.
В целом исследователи отметили, что результаты их работы отражают закономерности известных биологических процессов. Например, подтверждается, что корреляция между различными сегментами лица связаны с их общим эмбриологическим происхождением.
«Благодаря этому исследованию у нас появились дополнительные доказательства. Например, эпигенетический анализ показал, что обнаруженные гены экспрессируются в клетках, имеющих отношение к черепно-лицевому развитию. Мы выделили части генома, которые могут быть интересны ученым для дальнейшего исследования, чтобы установить их точные функции», – говорит соавтор исследования Карлайне Инденклиф (Karlijne Indencleef), аспирантка кафедры биомедицинских наук Лёвенского католического университета (KU Leuven).
Источник: evogenlab.ru
