Определили генетические локусы, ассоциированные с леворукостью

В ходе большого полногеномного поиска ассоциаций ученые обнаружили 41 локус, связанный с леворукостью, и 7 локусов, связанных с амбидекстрией. Предположительно генетические варианты, определяющие леворукость, ассоциированы с некоторыми психиатрическими расстройствами.

Credit:
Weerapat Wattanapichayakul | 123rf.com

Доля левшей в современном западном обществе составляет около 9%, однако факторы, влияющие на право- и леворукость, до сих пор не определены. Международная команда ученых провела полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) на основе данных UK Biobank, 23andMe и IHC (International Handedness Consortium) и определила локусы, связанные с леворукостью и амбидекстрией. Суммарно были рассмотрены геномные данные 1 766 671 индивидов — на сегодня это самый большой в мире GWAS, посвященный ведущей руке.

В рамках исследования ученые провели два GWAS. Первый охватил данные 1 534 836 правшей и 194 198 левшей. Значимые ассоциации с леворукостью были определены для 41 генетического локуса. Некоторые значимые локусы расположены возле генов, вовлеченных в формирование и регуляцию микротрубочек. При этом 28 из 41 основных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) ранее были соотнесены с другими комплексными состояниями, в том числе с шизофренией.

Дополнительное исследование функциональной значимости локусов проводилось с помощью биоинформатических инструментов DEPICT и MAGMA: первый дает информацию о том, в каких клетках и тканях экспрессируются гены, второй используется для более точного анализа множественных ассоциаций. Было показано, что варианты, ассоциированные с леворукостью, затрагивают гены, которые работают в центральной нервной системе. Это согласуется с гипотезой о том, что ведущая рука — это, в первую очередь, неврологический признак. Значимые локусы участвуют в регуляции микротрубочек и аксонов, нейрогенезе, а также в регуляции морфологии коры головного мозга и гиппокампа. Анализ генетической корреляции между леворукостью и 1 349 другими комплексными признаками не выявил значимых ассоциаций, однако ученые говорят о предположительной положительной связи с неврологическими и психиатрическими признаками и состояниями, такими как шизофрения, биполярное расстройство, внутричерепной объем и уровень образования.

Ранее в ходе близнецовых исследований было показано, что наследуемость леворукости составляет около 25%. Однако в новой работе ученые оценивают влияние генетической составляющей всего в 3,45%. «Результаты нашего анализа говорят о том, что вклад генетических факторов в определение ведущей руки невелик, в то время как факторы окружающей среды, скорее всего, играют гораздо более важную роль», — говорит один из главных авторов исследования Дэвид Эванс, профессор Квинслендкого университета (Австралия).

Второй GWAS был посвящен амбидекстрии. Ученые использовали данные о 37 637 амбидекстрах и 1 422 823 праворуких индивидов. Они обнаружили семь значимых локусов. SNP в этих локусах были ассоциированы с антропометрическими чертами и биомаркерами крови. С помощью MAGMA авторы установили, что гены, связанные с амбидекстрией, экспрессируются в тканях мозга, в том числе в мозжечке, и участвуют в молекулярных путях регуляции размера клеток, базальных дендритов и постсинаптического цитозоля. Анализ генетической корреляции между амбидекстрией и другими 1 349 признаками выявил 575 значимых связей. Наиболее сильная положительная корреляция детектировалась для признаков, связанных с болью и повреждениями, отрицательная — с уровнем образования.

Авторы отмечают, что генетическая корреляция между леворукостью и амбидекстрией была умеренной, что предполагает различное генетическое происхождение этих черт.

Таким образом, в исследовании показана полигенная природа леворукости и амбидекстрии. Микротрубочки играют важную роль в развитии и миграции нейронов. Значимые ассоциации генов, вовлеченных в регуляцию микротрубочек, с леворукостью могут объяснить преобладание «неправшей» (non-right-handedness) среди пациентов с нейропсихиатрическими расстройствами, отмеченное в некоторых эпидемиологических исследованиях (например, в работах, посвященных шизофрении и аутизму). Однако роль выявленных локусов в развитии нервной системы и определении ведущей стороны тела требует дальнейших исследований.

Источники

Cuellar-Partida, G., et al. // Genome-wide association study identifies 48 common genetic variants associated with handedness. // Nature Human Behavior (2020); DOI: 10.1038/s41562-020-00956-y

Dozens of Genetic Loci Influence Handedness, GWAS Meta-Analysis Finds

Добавить в избранное

Вам будет интересно