Леворукости присвоили 41 генетический локус

Ученые из Австралии, Великобритании и США и ряда других стран провели самый масштабный на сегодняшний день полногеномный поиск генетических ассоциаций, связанных с ведущей рукой. Проанализировав геномы более 1,7 миллиона человек, ученые обнаружили 41 генетический вариант, связанный с леворукостью, и еще 7 вариантов, которые связаны с амбидекстрией: вовлеченные гены регулируют формирование и работу центральной нервной системы (в частности — рост внутриклеточных микротрубочек). Кроме того, ученые не нашли связь между ведущей рукой и вариантами LRRTM1: его долгое время считали основным геном леворукости, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Human Behaviour.

Точного научного консенсуса касательно того, как появляются левши, до сих пор нет. Одни из теорий утверждает, что к леворукости приводит избыточное действие тестостерона на ранних этапах развития плода: левое полушарие, которое должно быть ведущим, уступает правому, и ведущей становится та рука, за работу которого оно отвечает, — то есть левая.

При этом известно, что леворукость — признак наследуемый: в семьях, где один из родителей — левша, вероятность рождения леворукого ребенка значительно выше. Данные о вовлеченных в леворукость генов, однако, разнятся: например, в прошлом году ученым удалось обнаружить только четыре генетических варианта, связанных с ведущей рукой, а вот метаанализ, проведенный несколько лет назад, выдал целых 40 локусов. 

Полученные к настоящему моменту данные отличаются и качественно. Например, среди локусов, обнаруженных в прошлогоднем исследовании, не было варианта гена PCSK6, который отвечает за формирование оси симметрии на ранних стадиях развития плода, — несмотря на то, что его обнаруживали во многих других подобных исследованиях ранее. 

Чтобы разобраться в вопросе подробнее, ученые под руководством Сары Медленд (Sarah Medland) провели самый крупный на сегодняшний день полногеномный поиск ассоциаций (GWAS): они использовали геномы 1766671 человека из баз данных International Handedness Consortium, 23andMe и UK Biobank. Для каждого участника в выборке была доступна информация о ведущей руке — той, которой человек пишет. Всего левшей в выборке оказалось 11 процентов, а чуть больше 37 тысяч человек оказались амбидекстерами. 

Всего ученым удалось обнаружить 41 локус, полиморфизмы в которых статистически значимо связаны с леворукостью (p < 5 × 10^-8). Среди обнаруженных полиморфизмов нашлись варианты восьми генов, отвечающих за формирование микротрубочек — белковых внутриклеточных структур (как минимум два из них, MAP2 и TUBB, связывали с леворукостью в прошлогоднем исследовании). 

Интересно, что ученым не удалось обнаружить связь (p > 0,05) между ведущей рукой и вариантами гена LRRTM1, отвечающего за формирование структур переднего мозга — несмотря на то, что его уже 13 лет считают одним из основных кандидатов на роль главного гена леворукости. Этот ген также вовлечен в развитие шизофрении, благодаря чему объясняется связь между леворукостью и риском развития этого заболевания. Несмотря на то, что конкретно этот ген с леворукостью связать не удалось, ученые обнаружили минимум три генетических варианта, которые связаны (p < 5 × 10^-8) как с леворукостью, так и с развитием шизофрении.

Анализ экспрессии генов, в свою очередь, показал, что обнаруженные варианты вовлечены, в основном, в работу и формирование нервной системы: они регулируют не только рост микротрубочек, но и, например, структуру коры и гиппокампа, а также вовлечены в процесс формирования аксонов.

Дополнительно ученые обнаружили семь локусов, варианты генов на которых значимо связаны с амбидекстрией (p < 5 × 10^-8). Интересно, что генетическая корреляция между леворукостью и амбидекстрией оказалась довольно низкой (r = 0,26), что означает, что и тот, и другой фактор объясняются разными генетическими механизмами.

Авторы работы заключили, что ведущая рука — полигенетический признак: в том, будет ли человек левшой, играют свою роль множество генов. При этом почти все они экспрессируются и влияют на развитие и работу головного мозга, что также может объяснить связь леворукости с развитием некоторых психических и неврологических заболеваний, в частности — шизофрении.

Считается, что левшей во всем мире — около девяти процентов, но их подсчет — дело непростое: посвященные этому исследования часто используют разную методологию и не учитывает важные переменные, которые могут повлиять на то, какая рука у человека окажется ведущей. Именно поэтому оценки от исследования к исследованию разнятся, но недавно ученым с помощью метаанализа удалось уточнить количество леворуких людей — около 10,6 процента населения.

Елизавета Ивтушок