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决定面貌的五个基因

  2016-03-09

有一项先进的研究可能会让大家把一张嘴笑成两个大,因为研究人员已经找到了五个控制人类脸部宽度的基因了。虽然还有数百个决定面貌的基因尚待确认,但这项发现象征着利用DNA重建容貌已迈出了第一步。

面对面。双胞胎的例子显示了遗传学在人类面貌上的角色。研究人员利用在核磁共振影像(以下简称MRI)上精确的标出脸部标记(图中白点处)来寻找影响面貌的基因。

编译│张孝耘

刑事鉴定专家认为将基因体学应用于刑事鉴识上前景看好,并已开始着手利用基因资讯来预测头发和眼睛的颜色,但他们最终的目标是要以在犯罪现场采集到的DNA来重建罪犯完整的面貌。

然而脸部构造非常复杂,需要很多基因共同合成。八年前,荷兰鹿特丹伊拉斯莫斯大学医学中心(Erasmus MC in Rotterdam, the Netherlands)的遗传学家曼菲.凯瑟(Manfred Kayser)想知道是否有可能找到一种会造成宽大的鼻子或前额的基因。如果可能的话,他推论,最后可以藉助电脑程式将DNA资料合成出作案者的脸,就像目前刑事调查中靠画家根据目击证人的记忆来描绘一样。非该计划成员的北德州大学沃思堡医学研究中心(University of North Texas Health Science Center in Fort Worth)遗传学家布鲁斯.布铎(Bruce Budowle)说:“如果能得到鼻子、眼睛、嘴唇的形状,那将是极大的贡献。”

凯瑟和他的同事在开始尝试辨识基因前,必须先将脸部分割成能够测量而且不连续的部分,于是他们在脸部MRI上选了九个标记,这些标记两两之间的距离提供了研究人员得以测量的特征,例如,两眼之间,或者从鼻头到鼻根的距离等等。

凯瑟和他的同事都是国际可视性特征遗传学协会(International Visible Trait Genetics Consortium) 的成员,他们研究了五组参与者的DNA,各组人数从545到2470人不等,然后来看是否有任何特定的基因变异体和某个脸部特征有关联。之后他们又评估了另外三组参与者,用以独立验证自前五组的研究中所得出的结论。

凯瑟等人研究的结果找到了五个影响脸部特征的基因,并发表在九月十三日的《公共科学图书馆遗传学期刊》(PLoS Genetics)上。这五个基因影响了诸如脸宽、眼距、鼻高等特征。其中一个称为PAX3 的基因,在一项对孩童的研究中已证实和脸型有关,让凯瑟对其寻找相关基因的研究方向更具信心。另外有两个基因,分别在二号及三号染色体上,在凯瑟之前也已有研究发现和颜面问题,像是兔唇或下颚畸型有关。而最后两个基因和脸部发育的关联则是凯瑟等人的新发现,他补充表示,“能找到这两个基因纯属意外。”

稍有遗憾的是,他们的发现也证实了大家原本的猜测。正如英国布里斯托大学(University of Bristol)遗传学者拉维妮雅.派德诺斯特(Lavinia Paternoster)所言,“没有一种对于面貌有显著影响的常见变异体”。派德诺斯特将与凯瑟合作寻找其他影响面貌的基因,她认为“更可能的情形是有成千上百种相关的变异体”,而每一种对形塑面容都有些微的影响。

对于像这样相关基因数量很多,而各个都插上一脚的情形,布铎认为该研究结果是“漫长旅途的第一步”。凯瑟的研究小组计划藉着增加脸部标记的数量,以及取得更多人的脸部MRI来搜寻其他的基因。派德诺斯特指出,要找出影响力小的基因需要研究更多的人,但困难处在于目前很少有同时搜集了DNA并做了MRI的研究。

布铎很乐观的认为在二到五年之间将有可能建立某种用DNA重建面貌的方法。不过派德诺斯特表示,目前是绝对不可能的,因为“这个研究中发现到的变化程度只占了脸部形成的极小部分,所以还无法用来预测一个人的容貌。”


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