人類是如何失去體毛的 _人類

人類是如何失去體毛的
據(jù)中國科學(xué)報(bào)：人類的毛發(fā)為什么明顯比其他哺乳動(dòng)物少？這一直是個(gè)謎。
近日，美國科學(xué)家在eLife發(fā)表論文稱，人類似乎擁有全身長毛發(fā)的基因，但進(jìn)化使它們喪失了功能。研究結(jié)果指出，一組基因和基因組的調(diào)控區(qū)域似乎對毛發(fā)的形成至關(guān)重要。
這項(xiàng)研究回答了塑造這一人類決定性特征機(jī)制的基本問題。科學(xué)家認(rèn)為，這可能為治療謝頂和化療后脫發(fā)提供了新方法。
“我們采取了創(chuàng)造性的方法，利用生物多樣性了解人類的基因。”猶他大學(xué)衛(wèi)生學(xué)院人類遺傳學(xué)家Nathan Clark說，他與匹茲堡大學(xué)的Amanda Kowalczyk和Maria Chikina一起進(jìn)行了大部分研究。
從猴子粗糙的體毛到貓柔軟的皮毛，動(dòng)物王國的毛發(fā)形形色色。無毛的動(dòng)物也是如此。人類僅有頭上特有的“一撮”毛發(fā)，體毛則不太顯眼，屬于“無毛”一族。其他一些哺乳動(dòng)物也是這一行列的成員，比如毛發(fā)稀疏的大象、皮毛光滑的豬，以及長著八字胡的海象等。
由于沒有濃密的毛發(fā)，大象在炎熱的氣候中更容易降溫，而海象在水中游動(dòng)也毫不費(fèi)力。盡管原因各異，但Kowalczyk分析發(fā)現(xiàn) ，這些無毛哺乳動(dòng)物在許多相同的基因中都積累了突變，包括編碼角蛋白的基因，以及構(gòu)建毛干和促進(jìn)頭發(fā)生長的其他基因。
研究還表明，基因組的調(diào)控區(qū)域似乎同樣重要。這些區(qū)域并不編碼毛發(fā)的結(jié)構(gòu) ，而是間接影響編碼過程。它們決定了某些基因在何時(shí)何地啟動(dòng) ，以及它們的數(shù)量。
此外，該研究還發(fā)現(xiàn)了一組可能與毛發(fā)生長有關(guān)的新基因，不過這些基因在生發(fā)中的作用尚未確定。
“有很多基因我們不太了解，但它們可能在頭發(fā)生長和保養(yǎng)方面發(fā)揮作用。”Kowalczyk說。
為解開哺乳動(dòng)物“脫發(fā)”之謎，研究人員開始在無毛動(dòng)物中尋找比有毛動(dòng)物進(jìn)化速度更快的基因。
“由于動(dòng)物在進(jìn)化壓力下掉毛，編碼毛發(fā)的基因就變得不那么重要了。這就是它們在自然選擇下基因變化加速的原因。”Clark說，一些基因變化可能是導(dǎo)致毛發(fā)脫落的原因。
為了搜索這些基因，研究人員開發(fā)了一種可以同時(shí)比較基因組數(shù)百個(gè)區(qū)域的計(jì)算方法。他們調(diào)查了數(shù)十種哺乳動(dòng)物的19149個(gè)基因和343598個(gè)調(diào)控區(qū)域。在這個(gè)過程中，他們采取了一些措施，忽略了負(fù)責(zé)進(jìn)化物種獨(dú)有特征的基因區(qū)域，比如適應(yīng)水生生活。
Clark解釋說，這種無偏倚的篩查，識別出了已知的頭發(fā)基因，證明了這種方法是有效的。研究還表明，通過篩查識別出的那些不太明確的基因，可能對毛發(fā)生長同樣重要。
現(xiàn)在，研究人員正在使用同樣的方法定義與預(yù)防癌癥、延長壽命和其他健康狀況有關(guān)的基因區(qū)域。
相關(guān)：新發(fā)現(xiàn)顯示人類仍有長滿毛發(fā)的基因
據(jù)cnBeta：根據(jù)發(fā)表在eLife上的一項(xiàng)新研究，毛發(fā)基因在人類中仍然存在。這項(xiàng)新的研究聲稱，某些哺乳動(dòng)物的無毛現(xiàn)象沿著哺乳動(dòng)物家族樹的不同分支至少進(jìn)化了9個(gè)不同時(shí)期。由于我們不再有毛發(fā)，所以看起來該基因在人類中已經(jīng)不存在了，但研究稱該基因只是在沉睡。
這種在不相關(guān)的血統(tǒng)中重新出現(xiàn)的特征就是科學(xué)家所說的趨同進(jìn)化。在這種情況下，它在各個(gè)分支之間獨(dú)立進(jìn)化，包括人類毛發(fā)基因的變化。哺乳動(dòng)物沒有毛發(fā)的原因就像失去毛發(fā)的物種一樣多種多樣。對哺乳動(dòng)物的進(jìn)一步基因研究也可以讓我們學(xué)到更多。
例如，在大象身上，皮毛脫落是為了幫助它們更快地失去熱量。像海豚這樣的海洋哺乳動(dòng)物失去毛發(fā)是為了讓它們更圓滑，在水中的阻力更小。然而，對于人類來說，這可能是多種原因造成的--包括減少寄生蟲和其他東西。研究人員更深入地挖掘，發(fā)現(xiàn)人類的毛皮基因仍然存在，但目前已經(jīng)關(guān)閉。
對于其他哺乳動(dòng)物物種來說，這可能也是一樣的。此外，研究人員說有大量的基因我們并不了解。它們有可能在毛發(fā)生長和維護(hù)方面發(fā)揮作用，就像人類的毛發(fā)基因一樣，但我們并不確定。研究人員說，我們所知道的是，有一種方法可以確定不同特征的全球遺傳機(jī)制。
這里的主要啟示是，當(dāng)動(dòng)物處于失去毛發(fā)的進(jìn)化壓力下時(shí)，編碼毛發(fā)的基因變得遠(yuǎn)不那么重要，允許它進(jìn)入休眠狀態(tài)，停止為它可能正常產(chǎn)生的那種毛發(fā)提供養(yǎng)料。但是，了解到人類的毛發(fā)基因仍然存在于我們的遺傳學(xué)中是很耐人尋味的，因?yàn)槲覀兊奈锓N已經(jīng)很多年沒有依賴毛發(fā)了。
其他基因研究表明，科學(xué)家可以創(chuàng)造出低過敏性的貓，因此更多地了解控制動(dòng)物皮毛和毛發(fā)生長的各種毛發(fā)基因也可以幫助這項(xiàng)研究。