左撇子还是右撇子？《自然》杂志研究揭示决定惯用手的遗传密码
左撇子还是右撇子？《自然》杂志研究揭示决定惯用手的遗传密码
2024年5月，一项发表在《Nature Communications》的研究揭示了惯用手与遗传之间的复杂关系。研究发现，编码微管成分β-微管蛋白TUBB4B的基因与惯用手存在统计学上的显著相关性。这一发现不仅有助于理解惯用手的遗传机制，还为研究神经发育障碍提供了新的视角。
在日常生活中，大约90%的人是右撇子，而左撇子仅占大约10%。这种比例在不同地区和人类历史的不同时期有所波动，但总体上保持相对稳定。惯用手的不同实际上是大脑不对称的一种外在表现，反映了大脑内部的功能分工。然而，关于决定惯用手的具体遗传变异以及这些变异如何作用，目前仍不完全清楚。
近日，一项发表在《Nature Communications》的研究，为我们理解惯用手与遗传之间的复杂关系，以及与某些神经发育障碍相关遗传因素提供了新的视角。
大脑的不对称性在胎儿发育期间形成，可能由遗传程序控制。左撇子在基于双胞胎的分析中显示出大约25%的遗传性，但在评估特定遗传变异贡献的人群研究中，遗传性为1-6%。研究表明，惯用手和大脑不对称之间可能存在某些共同的遗传密码。
此次研究分析揭示了一些与左撇子紧密相关的基因位点，如与微管编码相关的TUBB基因，以及与微管相关蛋白编码的MAP2和MAPT基因。微管是细胞内的骨架结构，参与细胞内物质的运输、维持细胞形态以及细胞分裂等重要生命活动。
研究人员利用来自英国生物银行的38,043名左撇子和313,271名右撇子个体的外显子组数据，评估了左撇子是否也受到罕见编码变异的影响。通过外显子数据，对比左撇子和右撇子个体中特定基因变异的频率，特别关注β-微管蛋白基因TUBB4B。
研究发现，编码微管成分β-微管蛋白TUBB4B的基因与惯用手的统计学显著相关性。左撇子中TUBB4B罕见编码变异的频率是右撇子的2.7倍。研究估计了由于罕见编码变异导致的左撇子的遗传度为0.91%。
此外，该研究还对那些在以往的大规模外显子测序研究中与精神分裂症、自闭症、帕金森病或阿尔茨海默病有显著相关性的基因进行了评估，以确定它们是否与左撇子有关联。研究团队估算了罕见编码变异对左撇子遗传倾向的贡献，并深入分析了关键基因如TUBB4B的变异对功能的影响和其在进化上的保守性，同时探讨了这些基因变异与其它临床特征之间的潜在联系。
这项研究为理解惯用手与遗传之间的复杂关系，以及与某些神经发育障碍相关遗传因素提供了新的视角。同时，研究还发现左撇子与自闭症、精神分裂症等神经发育障碍之间可能存在遗传联系。
参考文献：
Schijven, D., Soheili-Nezhad, S., Fisher, S.E. et al. Exome-wide analysis implicates rare protein-altering variants in human handedness. Nat Commun 15, 2632 (2024).