Μαθαίνοντας πώς αυτές οι παραλλαγές κάνουν τους αριστερόχειρες διαφορετικούς με άλλους τρόπους θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση μυστηρίων, όπως το πώς τα γονίδια μπορούν να κάνουν τους ανθρώπους πιο πιθανό να έχουν νευροαναπτυξιακές διαταραχές ή να αναπτύξουν νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Ψυχογλωσσολογίας Max Planck στην Ολλανδία μελέτησαν γενετικά δεδομένα από περισσότερους από 350.000 ανθρώπους. Συνάντησαν επίσης ορισμένες πιθανές ομοιότητες και διαφορές μεταξύ διαταραχών που σχετίζονται με τον εγκέφαλο και σπάνιων παραγόντων κωδικοποίησης που συμβάλλουν στην αριστερόχειρα.

Οι περιορισμένοι προσανατολισμοί που μοιάζουν με τις αντανακλάσεις των ανθρώπινων χεριών είναι εκπληκτικά συνηθισμένοι στη βιολογία. Τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών έχουν συνήθως μια δομή που περιγράφεται ως αριστερόχειρας , για παράδειγμα, ενώ το DNA που βρίσκεται φυσικά σε όλα τα ζωντανά όντα ανατρέπεται με δεξιόχειρες.

Φαίνεται ότι όσοι από εμάς έχουμε δύο χέρια που φαίνονται εξίσου βολικά, προσαρτημένα σε εξίσου χρήσιμους βραχίονες, θα πρέπει να είναι εξίσου πιθανό να είμαστε δεξιόχειρες ή αριστερόχειρες. Αλλά μόνο περίπου το 10 τοις εκατό των ανθρώπων είναι αριστερόχειρες.

«Αυτή η συνολική προκατάληψη είναι σε γενικές γραμμές συνεπής σε όλες τις ηπείρους και ήταν σταθερή κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης ιστορίας», γράφουν ο γενετιστής Clyde Francks και οι συνεργάτες του στη δημοσιευμένη εργασία τους.

Οι αριστερόχειρες είναι πιο διαδεδομένοι μεταξύ εκείνων με ορισμένες νευροαναπτυξιακές διαταραχές και η χειρονομία και η γλώσσα συνδέονται στενά , κάτι που έχει προκαλέσει εκτεταμένη έρευνα, με ολοένα και περισσότερα στοιχεία που εμπλέκουν τα γονίδιά μας.

Μια μελέτη που βασίζεται σε δίδυμα διαπίστωσε ότι η αριστερόχειρα κληρονομείται σε περίπου μία στις τέσσερις περιπτώσεις. Οι ασυμμετρίες του εγκεφάλου που προκαλούν κυριαρχία των χεριών αρχίζουν να σχηματίζονται νωρίς στη ζωή και η προτίμηση των χεριών ενός μωρού μπορεί να φανεί ενώ είναι ακόμα στη μήτρα.

Οι ερευνητές αρχίζουν να εντοπίζουν μερικά από τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για το αριστερό μας χέρι να αναλαμβάνει τις εργασίες στις οποίες το αντίθετό μας χέρι είναι κατά κάποιο τρόπο εξαιρετικά άβολο, όπως το γράψιμο.

Μια μελέτη 400.000 μεμονωμένων αρχείων το 2019 αποκάλυψε τις πρώτες τέσσερις γενετικές περιοχές που συνδέονται με τον αριστερόχειρα. Το 2020 , μια μελέτη συσχέτισης σε όλο το γονιδίωμα σε πάνω από 1,7 εκατομμύρια ανθρώπους βρήκε 41 παραλλαγές γονιδίων που επηρεάζουν το να είσαι αριστερόχειρας.

«Τα εμπλεκόμενα γονίδια περιλαμβάνουν αρκετά που κωδικοποιούν τουμπουλίνες (συστατικά μικροσωληνίσκων) ή πρωτεΐνες που σχετίζονται με μικροσωληνίσκους», εξηγούν οι ερευνητές . “Εδώ εξετάζουμε αν η αριστερόχειρα επηρεάζεται επίσης από σπάνιες παραλλαγές κωδικοποίησης.”

Οι ερευνητές εξέτασαν γενετικά δεδομένα από περισσότερα από 350.000 άτομα στη Biobank του Ηνωμένου Βασιλείου για να προσδιορίσουν τον αντίκτυπο των σπάνιων παραλλαγών γονιδίων στον αριστερόχειρα. Η ανάλυσή τους περιελάμβανε 38.043 αριστερόχειρες και 313.271 δεξιόχειρες.

Έψαξαν για συγκεκριμένα γονίδια που συνδέονται με τον αριστερόχειρα και υπολόγισαν πόσο αυτές οι σπάνιες γονιδιακές αλλαγές συνολικά θα μπορούσαν να τον επηρεάσουν. Σε επίπεδο πληθυσμού, διαπίστωσαν ότι η κληρονομικότητα της αριστερόχειρας με αυτές τις σπάνιες παραλλαγές κωδικοποίησης ήταν περίπου 1 τοις εκατό.

Ο Franks και η ομάδα του ανακάλυψαν ότι οι άνθρωποι που είναι αριστερόχειρες έχουν 2,7 φορές περισσότερες πιθανότητες να έχουν σπάνιες παραλλαγές κωδικοποίησης σε ένα γονίδιο που ονομάζεται TUBB4B που κωδικοποιεί τουμπιλίνες που δημιουργούν μικροσωληνίσκους. Οι μικροσωληνίσκοι αποτελούν μέρος του κυτταροσκελετού που δίνει στα κύτταρα το σχήμα τους και είναι σημαντικοί για την ανάπτυξη των νευρώνων και την πλαστικότητα.

«Δεν είναι γνωστό πώς οι μικροσωληνίσκοι επηρεάζουν τη διακύμανση του ανθρώπινου χεριού μεταξύ των ατόμων», γράφουν οι συγγραφείς, «αλλά έχει προταθεί ότι μπορεί να συμβάλλουν νωρίς στην ανάπτυξη του εγκεφάλου και ως εκ τούτου στον εγγενή σχηματισμό του αριστερού εγκεφάλου. -δεξιός άξονας.”

Ωστόσο, διαπίστωσαν ότι τα άτομα με παραλλαγές σε δύο γονίδια που προηγουμένως σχετίζονταν με τον αυτισμό , το DSCAM και το FOXP1 , έχουν επίσης σημαντικά υψηλότερες πιθανότητες να είναι αριστερόχειρες.

Οι περισσότεροι αριστερόχειρες δεν έχουν αυτισμό, αλλά το υψηλότερο ποσοστό αριστεροχειρίας μπορεί να οφείλεται σε σπάνιες γονιδιακές αλλαγές, προτείνουν οι συγγραφείς. Όταν οι μεταλλάξεις DSCAM ή FOXP1 συμβάλλουν στον αυτισμό, είναι πιθανό οι αλλαγές στην ανάπτυξη του άξονα αριστερά-δεξιά του εγκεφάλου να αποτελούν μέρος της αιτίας.

«Αυτή η μελέτη αποκαλύπτει έναν ρόλο για σπάνιες παραλλαγές που αλλάζουν τις πρωτεΐνες στον αριστερόχειρα, παρέχοντας περαιτέρω στοιχεία για τη συμμετοχή μικροσωληνίσκων και γονιδίων που σχετίζονται με διαταραχές», γράφουν οι συγγραφείς .

Ο Francks και οι συνεργάτες του πιστεύουν ότι είναι πιθανό ότι η χαρτογράφηση συσχέτισης σπάνιων παραλλαγών σε μεγαλύτερες μελέτες θα εμπλέξει ακόμη περισσότερα γονίδια στον αριστερόχειρα.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications .

photo: freepik