中國科學(xué)家揭示東亞人群膚色變淺之謎

中新社昆明1月8日電 (記者 馬騫)皮膚顏色的變化是人類進(jìn)化歷程中的重要事件。記者8日從中科院昆明動(dòng)物研究所獲悉，該所科學(xué)家聯(lián)合多家科研單位采集了近1000份東亞人群的血液樣本和膚色表型數(shù)據(jù)。通過全基因組芯片分析，他們找到了深膚色的南亞語系人群(生活在中國云南以及東南亞國家)與淺膚色的中國漢族人群之間遺傳差異最大的色素基因——OCA2。由此揭秘了東亞人群膚色變淺的分子機(jī)制。

非洲祖先為了適應(yīng)靠近赤道的高紫外線輻射環(huán)境而進(jìn)化出很深的膚色。現(xiàn)代人在約5-6萬年前走出非洲并向世界其它地區(qū)遷徙和擴(kuò)散的過程中會(huì)面臨新的環(huán)境。現(xiàn)在的世界人群中，生活在高緯度地區(qū)人群的膚色較淺，體現(xiàn)了人群對(duì)環(huán)境紫外線輻射強(qiáng)度變化的適應(yīng)。以前的研究提出，歐洲和東亞人群的膚色變淺可能是獨(dú)立的進(jìn)化事件。目前，對(duì)歐洲人群的膚色變淺已有系統(tǒng)的研究，并發(fā)現(xiàn)了一系列導(dǎo)致膚色、眼睛顏色和頭發(fā)顏色變化的基因。然而，對(duì)東亞人群膚色變淺的遺傳機(jī)制尚不清楚。

東亞地區(qū)是一個(gè)緯度跨度很大的地區(qū)，常年紫外線的照射量隨著緯度的不同有所差異。為了深入研究東亞人群膚色適應(yīng)的遺傳機(jī)理，中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所宿兵研究員實(shí)驗(yàn)室與美國貝勒醫(yī)學(xué)院、清華大學(xué)和遼寧師范大學(xué)等單位合作采集了近1000份東亞人群的血液樣本和膚色表型數(shù)據(jù)。

通過全基因組芯片分析，他們找到了深膚色的南亞語系人群與淺膚色的中國漢族人群之間遺傳差異最大的色素基因——OCA2。進(jìn)一步的分子進(jìn)化分析表明，OCA2在東亞人群中受到了強(qiáng)烈的達(dá)爾文正向選擇，其中的一個(gè)氨基酸突變在東亞人群中廣泛分布，而歐洲和非洲人群中則沒有這個(gè)突變。膚色表型相關(guān)性分析、黑色素細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)，斑馬魚轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)、小鼠Cas9基因突變位點(diǎn)替換實(shí)驗(yàn)以及透射電鏡分析系統(tǒng)證明了這個(gè)突變會(huì)明顯影響黑色素的合成和成熟，最終導(dǎo)致東亞人群膚色的變淺。

該項(xiàng)研究在分子機(jī)理上闡明了東亞人群膚色變淺的內(nèi)在原因，對(duì)深入理解趨同進(jìn)化和表型適應(yīng)性進(jìn)化的遺傳機(jī)制具有重要意義。該研究結(jié)果在線發(fā)表于國際知名分子進(jìn)化期刊《Molecular Biologyand Evolution》上。(完)