Science新闻：头发的颜色由谁决定

　　

生物通报道：不少人希望自己天生就拥有一头亮丽的金发，科学家们发现，想要变成金发你只需要一个小小的遗传学改变。研究显示，一个关键区域的DNA碱基替换，可以改变特定基因的活性，进而影响头发的颜色。 这项发表在Nature Genetics杂志上的研究，向人们展示了一个重要的发色决定机制。

皮肤和头发的颜色对人类外表影响很大，遗传学家们一直希望理解这些特征的遗传学基础以及它们的演化过程。此前，人们曾通过大型的全基因组关联研究发现，特定SNP（单核苷酸多态性）只出现在金发人群中，他们由此鉴定了八个与金发有关的DNA区域。

斯坦福大学的进化遗传学家David Kingsley注意到，有一个与金发强烈相关的SNP（rs12821256）位于KITLG基因的附近，而KITLG基因是棘鱼颜色改变的关键。冰河时期之后，原本生活在海洋中的棘鱼进入了各地的淡水河流和湖泊。为了适应不同的水环境，不同地方的棘鱼各自独立进化，有的颜色变深有的颜色变浅。

KITLG在机体的很多区域活跃着，该基因发生突变会引起广泛的问题甚至死亡。KITLG被一些DNA调控片段围绕，这些片段控制着KITLG在不同组织中的活性。正因如此，位于调控区域的rs12821256只影响了头发的颜色，没有产生其他的影响。

研究显示，KITGL调控区域的变异，会对小鼠颜色产生很大的影响。与其它小鼠相比，插入了rs12821256的小鼠颜色更浅。研究人员发现，金发SNP使KITLG的活性减少了约20%，而这就足以改变头发的颜色。

进一步研究显示，rs12821256位于KITGL的一个增强子中，这种SNP破坏了转录因子LEF1的结合位点，削弱了它对基因表达的促进作用。

这项研究揭开了毛囊发育中的KITLG调控机制，荷兰鹿特丹大学（Erasmus MC）的Fan Liu评论道。他和同事曾经在22个发色相关SNP的基础上，准确预测了红发和黑发，但区分金发和深色头发“要困难得多”他说。（延伸阅读：DNA重现罪犯的真面目）

“调控DNA很可能在机体的着色机制中扮演重要角色，”冰岛大学的分子生物学家Eiríkur Steingrímsson指出。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文摘要：

A molecular basis for classic blond hair color in Europeans

Hair color differences are among the most obvious examples of phenotypic variation in humans. Although genome-wide association studies (GWAS) have implicated multiple loci in human pigment variation, the causative base-pair changes are still largely unknown1. Here we dissect a regulatory region of the KITLG gene (encoding KIT ligand) that is significantly associated with common blond hair color in northern Europeans2. Functional tests demonstrate that the region contains a regulatory enhancer that drives expression in developing hair follicles. This enhancer contains a common SNP (rs12821256) that alters a binding site for the lymphoid enhancer-binding factor 1 (LEF1) transcription factor, reducing LEF1 responsiveness and enhancer activity in cultured human keratinocytes. Mice carrying ancestral or derived variants of the human KITLG enhancer exhibit significant differences in hair pigmentation, confirming that altered regulation of an essential growth factor contributes to the classic blond hair phenotype found in northern Europeans.