حقایق عجیبی که ژن‌های پشت اثر انگشت فاش می‌کنند

نقشه برداری از نوک انگشتان، منظره‌ای متنوع و پیچیده است. پیچ و خم چرخان از برآمدگی‌ها، قله‌ها و دره‌های کوچک برای کمک به ورق زدن صفحات کتاب، احساس و تشخیص بافت‌ها و باز کردن قفل تلفن استفاده می‌شود، اما معلوم می‌شود که اثر انگشت نه تنها امضای منحصر به فرد هویت ماست بلکه نشانه مراحل اولیه توسعه ما هستند.

مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Cell نشان می‌دهد ژن‌های دخیل در رشد اندام‌ها در ایجاد شکل اثر انگشت ما تاثیرگذار هستند. پیش از این، محققان گمان می‌کردند ژن‌های فعال در تشکیل پوست واضح‌ترین ارتباط با الگو‌های اثر انگشت هستند.

دنیس هیدون، یکی از محققان این مطالعه و زیست شناس رشدی در دانشگاه معتقد است: «اثر انگشت یکی از ویژگی‌های جالب زیست شناسی انسان است که برای چندین هدف عملی مانند شناسایی فردی و بیشتر در گذشته، تشخیص شرایط استفاده شده است.

ادینبورگ که ژنتیک تغییرات ساختاری روی پوست در گونه‌های مختلف مانند مو، پر و فلس را بررسی می‌کند نیز در این باره گفت: «من فکر می‌کنم آنچه در اینجا به دست می‌آوریم بینشی در مورد چگونگی ایجاد تنوع در اثر انگشت و چگونگی ارتباط آن با فرآیند‌های رشد اندام است».

هیدون توضیح داد که پوست اولیه جنین بسیار ساده است. در نواحی مختلف بدن، پوست جنینی فولیکول‌های مو، دندان‌ها یا در این حالت برجستگی‌های اثرانگشت در کف پا و کف دست ایجاد می‌کند. هیدون و تیمی از محققان بین‌المللی در یک تجزیه و تحلیل DNA بزرگ از بیش از ۲۳۰۰۰ نفر در گروه‌های قومی، زمینه‌های ژنتیکی تغییرات منحصربه‌فرد در این ویژگی را بررسی کردند.

به گفته هیدون منحصر به فرد بودن اثر انگشت می‌تواند به برخی از ویژگی‌های بسیار خوب بازگردد؛ یک مثال موقعیت دقیق برجستگی‌هایی است که روی بالشتک‌های انگشت قرار دارند. می‌توانید در برآمدگی شکاف ایجاد کنید، جایی که به دو قسمت تقسیم می‌شود؛ یا یک برآمدگی می‌تواند متوقف شود. گاهی اوقات شما برآمدگی‌های بسیار کوتاهی دارید، مانند جزایر کوچک. اگرچه در این مقاله مطالعه نشده است، اما غدد عرقی که بالای برجستگی‌ها را تزئین می‌کنند نیز بر مسیر آن‌ها تاثیر می‌گذارد، با این حال بسیاری از اثر انگشت‌های ما عموما تحت سه الگوی رایج قرار می‌گیرند: حلقه‌داریا قوس‌دار.

هیدون توضیح داد: می‌توانید با حلقه‌های دوتایی چاپ‌های پیچیده‌تری داشته باشید، اما همچنان در این دسته‌ها قرار می‌گیرند، قوس و حلقه و این چیزی است که ما در اینجا با ژنتیک مطالعه کرده‌ایم.

این تیم DNA داوطلبان خود را برای یافتن مبنای ژنتیکی این الگو‌ها ارزیابی کردند و به دنبال تعادل خاصی از ژن‌ها بودند که شانس داشتن یک قوس را در مقابل یک حلقه تغییر می‌دهد. آنچه آن‌ها دریافتند این بود که بسیاری از ژن‌هایی که زیربنای شکل‌گیری این سه الگو هستند، اساسا با تشکیل پوست مرتبط نبودند، بلکه بیشتر به شکل گیری اندام و انگشتان مرتبط بودند. برای آزمایش این یافته، محققان EVI ۱، یک ژن شناخته شده رشد اندام در انسان را که بر سه انگشت میانی دست تاثیر می‌گذارد، بررسی کردند. آن‌ها بیان EVI ۱ را در موش‌هایی که اثر انگشت نداشته، اما دارای برجستگی‌های مشخصی هستند که در قسمت‌هایی از انگشتان قرار دارند، کاهش دادند و مشاهده کردند که افراد دارای ژن تغییر یافته نیز تغییراتی در الگو‌های برآمدگی داشتند.

هیدون گفت: «این ظریف است، اما ما می‌توانیم تغییری در شکل آن برآمدگی‌های عرضی ببینیم. این موضوع از این ایده پشتیبانی می‌کند که EVI ۱ ژن مسئول تاثیرگذاری بر تایپ اثر انگشت در انسان‌ها و همچنین برجستگی‌های ساده‌ای است که در موش‌ها می‌بینیم. چیزی که این در انسان به ما می‌گوید این است که تمایز بین قوس، حلقه و چرخش از نحوه رشد و شکل‌دهی اندام و به ویژه نحوه شکل‌گیری و رشد انگشتان در رحم قبل از تولد ناشی می‌شود».

اندام‌های جنین از حدود هفته پنجم شروع به رشد می‌کنند که با شروع شکل‌گیری عناصر مختلف استخوانی و بخش‌هایی از انگشتان دست، ژن‌هایی که اندام‌ها را تشکیل داده و الگو‌های اثرانگشت را تعیین می‌کنند، خیلی زودتر از شروع ظاهر شدن اثر انگشت عمل می‌کنند.

به گفته هیدون ژن‌هایی که تشکیل اثر انگشت را هدایت می‌کنند می‌توانند در یادگیری بیماری‌ها و شرایط ژنتیکی مفید باشند. در حالی که ابزار‌های مولکولی برای تشخیص بهتر هستند، کاوش در ژنتیک پشت این الگو‌ها می‌تواند برای درک بهتر برخی از اختلالات کروموزومی که در آن اثر انگشت و چین روی دست‌ها تغییر می‌کند، مانند سندرم ادواردز و سندرم داون استفاده شود. اما هدون اشاره می‌کند که محدودیت‌ها و استفاده بیش از حد از اثر انگشت در برخی ارزیابی‌های پزشکی وجود دارد. این یافته‌های اخیر در مورد منشاء ژنتیکی اثر انگشت ما می‌تواند چیز‌های زیادی را در مورد رشد انسان سالم نشان دهد.

او تاکید کرد: «این رویکرد‌های ژنتیکی در جمعیت‌های بزرگ می‌تواند بینش‌هایی را در مورد فرآیند‌های رشدی که در انسان اتفاق می‌افتد و واقعا تا حد زیادی از دید پنهان هستند، ارائه دهد. امیدوارم این نوع مطالعه بتواند برای سایر ویژگی‌های انسان‌ها اعمال شود و اطلاعات دیگری در مورد چگونگی رشد ما و تفاوت ما از یکدیگر ارائه دهد».