科學家發現決定牙齒形狀的基因變異,部分源自尼安德塔人
根據倫敦大學學院研究人員主導的一項研究,其中一種基因變異是從尼安德塔人遺傳而來的。
埃爾西德隆的尼安德塔人品嚐野生蘑菇、松子和森林苔蘚。圖片來源:阿貝爾·格勞,西班牙科學研究委員會通訊部。
倫敦大學學院的研究員考斯圖布·阿迪卡里博士表示:「牙齒能告訴我們很多有關人類演化的資訊,儲存良好的古代牙齒對考古學家尤其重要,能幫助我們瞭解像是何時開始食用熟食、人類牙齒尺寸何時開始縮小等重要里程碑。」
「然而,現代人類族群中牙齒大小和形狀差異的基因基礎,我們所知甚少,部分原因在於測量牙齒存在挑戰。」
「如今,我們已鑑定出許多影響牙齒發育的基因,其中一些基因造成了不同族群間的差異。」
在這項研究中,阿迪卡里博士及其同事使用了882名哥倫比亞志願者的資料,這些志願者有歐洲、美洲原住民和非洲血統。
該資料集包含牙冠測量值,也就是從牙齒石膏模型的3D掃描得出的、在牙齦上方可見的牙齒部分的尺寸。
研究人員在一項全基因組關聯研究中,將這些測量值與參與者的基因資訊進行比對,採用了一種稱為多組學的分析方法,整合了眾多資料來源。
他們鑑定出18個影響不同牙齒群體大小和形狀的基因組區域,其中17個此前未被發現與牙齒尺寸有關。
其中一項新發現的關聯,是在一個被認為因古代智人與尼安德塔人雜交而從尼安德塔人遺傳而來的基因上。
這個基因變異參與牙齒發育的生物途徑,只在歐洲血統的人身上發現,攜帶此變異的人門牙更薄(門牙共八顆,位於口腔前方,其厚度是從後往前測量的)。
總體而言,歐洲血統的人牙齒更小。
科學家們還發現,一個已知會影響東亞人門牙形狀的基因,也與牙齒尺寸有關聯。而這項新研究發現,這個名為EDAR的基因,還決定了所有牙齒的寬度。
復旦大學的研究員李青博士表示:「一些導致健康人群牙齒尺寸正常差異的基因,也可能導致致病變異,比如牙齒無法萌出或其他牙齒健康問題。」
「我們希望研究成果能在醫學上有所應用,比如有特定牙齒問題的人可以接受基因檢測以輔助診斷,或者有朝一日某些牙齒異常能用基因療法治療。」
倫敦大學學院、復旦大學和艾克斯 - 馬賽大學的研究員安德烈斯·魯伊斯 - 利納雷斯教授表示:「我們的研究結果並未揭示決定牙齒形狀的基因在演化中是否因對牙齒健康有特定優勢而被選擇,所以有可能這些基因是因在其他方面的影響而被選擇,牙齒形狀的差異只是副作用。」
有關這項研究結果的論文於12月12日發表在《當代生物學》期刊上。
清·李等人。PITX2表達和HS3ST3A1中的尼安德塔人基因滲入促成現代人牙齒尺寸的差異。《當代生物學》,2024年12月12日線上發表;doi:10.1016/j.cub.2024.11.027