Отпечатки пальцев формируют определенные гены - ученые

20:46 17 января Киев, Украина

Ученые выяснили, какие гены контролируют три основных схемы отпечатка пальца – дуги, завитки и петли. Согласно полученным результатам, по меньшей мере 43 генетических участка привлечены к формированию папиллярного узора на кончиках наших пальцев. В отличие от предыдущих предположений эти гены отвечают не за структуру кожи, а за развитие конечности. Это объясняет, почему папиллярный узор тесно связан с пропорциями руки.

Отпечаток нашего пальца уникален по многим причинам. Ведь впадины и бороздки эпидермиса на кончиках пальцев встречаются преимущественно у приматов и уникальны у каждого. Есть главные типы узора – дуги, завитки и петли, но у каждого они появляются по-различному. В частности, поэтому в криминалистике отпечатки пальцев используют для идентификации.

Однако чем обусловлена уникальность папиллярного узора? Понятно, что он формируется уже в материнском лоне. Приблизительно с третьего месяца беременности уже ясно, бороздки ли на пальцах зародыша выгнутся в дуги, завитки или петли.
"Однако какие механизмы скрываются за формированием и возникновением отпечатка пальца, до сих пор оставалось в большей степени неизвестно", – объяснил Цзинси Ли (Jinxi Li) из Фуданского университета (Китай) и его коллеги.
Ища определяющие для наших отпечатков пальцев гены, команда ученых провела общегеномное сравнительное исследование в общей сложности 23 000 человек из разных групп населения. При этом ученые искали, с какими участками генома может коррелировать каждая из трех
основных схем папиллярного узора.
Результаты: в геноме китайцев ученые идентифицировали всего 43 места, которые тесно связаны с папиллярным узором людей разного происхождения. 12 этих генетических вариаций можно было сгруппировать на так называемые шаблоны – очень похожие обычно отпечатки трех средних пальцев.
"Это впервые рассказывает о генетической основе корреляции, которую так долго искали", - сказал Ли и его коллеги.
Такое большое количество вовлеченных генов подтверждает также, что отпечаток пальца основывается на сложном взаимодействии многих генетических факторов. Каждый отдельный ген при этом оказывает незначительное влияние – только в сочетании возникает индивидуальный узор.
"Итак, на основе данных о геном невозможно предусмотреть индивидуальный отпечаток пальца человека", - отмечают ученые.
Три основных схемы – завитки, петли и дуги – формируют определенные гены, сообщили Ли и его команда. Для гена EVI1 ученые смогли это даже продемонстрировать экспериментально: если у мышей этот ген претерпевал изменения, изменялась также схема поднятия эпидермиса на их коже. У людей ген EVI1 на ранних стадиях эмбрионального развития влияет на кожу на кончиках пальцев рук и ног, а также на подушку соединительной ткани, что обозначает более позднюю форму папиллярного узора.

Ранее предполагали, что образованием отпечатка пальцев управляют, прежде всего, гены кожной структуры. Однако EVI1 и большинство других сейчас идентифицированных генов вовлечены в более существенный процесс – рост конечностей. То есть уже перед образованием кожи закладывается основная схема нашего отпечатка по пальцам рук и ног.

Однако отпечатки и рост пальцев связаны не только генетически – существуют корреляции в пропорциях пальцев, выяснили ученые. Так люди со схемой завиток на кончиках пальцев имеют более длинные концевые фаланги на среднем и безымянном пальцах. На мизинцах эта корреляция еще более заметна: "Люди с завитками на обоих мизинцах имеют в среднем на 1,32 миллиметра длиннее мизинцы, чем люди без завитков", - сказал Ли и его коллеги.
"Это еще один пример плейотропии - феномена, когда тот же ген влияет на сразу несколько разных признаков", - объяснила соавтор Сия Ван (Sijia Wang) из Института питания и здоровья в Шанхае.
Гены, управляющие ростом и пропорциями рук и пальцев, определяют также схему отпечатка пальцев. Как именно эти гены работают и почему при этом на кончиках пальцев формируют завитки, петли или дуги, остается невыясненным.