决定指纹的基因富集于肢体发于的相关通路,而非皮肤发育相关通路
为什么灵长类动物指纹与人不太一样,而考拉和人的指纹却很相似?上世纪60年代就有很多论文提出,白血病患者的斗型指纹比较多,两者之间有关吗?为什么唐氏综合征患者的指纹与普通人相差甚远?……
人类的指纹有三大类,弓形、斗型和箕型,关于指纹有很多有意思的科学问题,而指纹表型与哪种基因密切相关,其背后有怎杨的遗传学机制?
联合研究团队从定位与指纹花纹表型相关的遗传变异入手,面向5个东亚人群,3个欧洲人群共23,000多例个体进行全基因组关联扫描与多群体分析,从中识别出43个与人类指纹花纹相关的遗传基因座。
课题组发现,这些基因显著富集在肢体发育与形成的相关通路,而非皮肤发育相关通路。其中,位于3q26.2区域临近EVI1基因的变异位点与中间三枚手指指纹的复合表型显著相关,从而为上世纪初即被发现的“指纹模块现象”(中间三枚手指指纹高度相关)提供了表型组学和遗传学解释。

不止于此,基于小鼠动物模型和人胚胎组织的实验观察,团队发现,人类胎儿组织从肢体发育到皮纹形成的系列过程中,支持EVI1基因发挥塑造四肢和手指作用的,正是表达于肢体发育期的间充质细胞,而非皮肤发育期的上皮细胞。这进一步与研究结论相印合:指纹相关基因恰通过调控肢体发育来影响指纹花纹的形成。
通过多表型关联分析,该研究亦发现指纹与手指长度比例紧密相关,两者共有相同遗传基础。如小指相对越长,掌长相对越短,双手斗型花纹越多;而食指远端指节(指纹形成处)相对越长,斗形花纹则越少。