新發現15個基因決定了人類的面貌

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】來自比利時魯汶大學和匹茲堡大學、斯坦福大學和賓夕法尼亞州立大學的研究人員已經確定了15個決定面部特徵的基因，這些發現發表在《自然遺傳學》雜誌上。DNA決定了我們的長相，包括我們的面部特徵。這吸引了大眾的想像力，因為潛在的應用是顯而易見的。在未來醫生可以使用DNA進行頭骨和面部重建手術，法醫鑒定人員可以根據從犯罪現場提取的DNA來勾畫出罪犯的面部，歷史學家將能夠利用保存的DNA來重建面部特徵。

圖片版權：CC0 Public Domain

但首先，研究人員需要弄清楚哪些基因對臉部的特定特徵負責。匹茲堡大學的研究員Seth Weinberg說：基本上是在大海撈針。在過去科學家們選擇了特定的特徵，包括眼睛的距離和嘴巴的寬度。然後他們會尋找這個特徵和許多基因之間的聯繫。這已經導致了一些基因的鑒定，但是結果是有限的，因為只有一小部分特徵被選擇和測試。在KU Leuven與匹茲堡大學、斯坦福大學和賓夕法尼亞州立大學合作開展的一項新研究中，研究人員採用了一種不同的方法。主要作者Peter Claes (KU Leuven)解釋道：我們的搜索並沒有關注特定的特徵，我在匹茲堡和賓夕法尼亞州立大學的同事們都提供了一個資料庫，裡面有人臉的三維圖像和這些人的相應DNA。

每個面被自動細分為更小的模塊。接下來檢查DNA中是否有匹配這些模塊的位置。這種模塊化的分工技術使得第一次可以檢測到前所未有的面部特徵。科學家們能夠識別出DNA中的15個位置。斯坦福大學的研究小組發現，當胎兒在子宮中發育時，與這些模塊化面部特徵有關的基因位點是活躍的。此外還發現在研究中發現的不同的基因變異與基因組的區域有關，這些區域在什麼時候，在什麼地方，以及有多少基因表達。15個被識別的基因中有7個與鼻子有關，這是個好消息。頭骨不含任何鼻子的痕迹，只有軟組織和軟骨。因此當法醫科學家想要在顱骨基礎上重建面部時，鼻子是主要的障礙。如果頭骨也能產生DNA，那麼在未來，確定鼻子的形狀就會變得容易得多。

無論如何，這四所大學將繼續使用更大的資料庫進行研究。但是實際的應用並不會很快，Mark Shriver(賓夕法尼亞州立大學)說:「我們無法在明天的DNA基礎上預測出正確和完整的面孔。現在甚至不知道所有的基因在我們的面部形成。此外年齡、環境和生活方式也會影響我們的面部表情。克拉斯專門從事計算圖像分析，他指出還有其他潛在的應用，在這項研究中使用的新技術，還可以將其他醫學圖像，如腦部掃描，與基因聯繫起來。從長遠來看，這可以為大腦的形狀和功能提供基因上的洞見，同時也能提供像阿爾茨海默病這樣的神經退行性疾病。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：Nature Genetics

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：KU Leuven

編譯：雙螺旋

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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