为什么是左撇子？你可能携带了这个基因变异

荷兰奈梅亨大学的研究人员近日分析了英国生物样本库（UK Biobank）的数据，以确定惯用手是否受到罕见编码变异的影响。

　　

大部分的人都习惯使用右手，只有大约10%的人是左撇子。惯用手（handedness）是大脑不对称的一种表现形式，因为惯用右手反映了大脑左半球在控制惯用手方面的优势。

荷兰奈梅亨大学的研究人员近日分析了英国生物样本库（UK Biobank）的基因数据，以确定惯用手是否受到罕见编码变异的影响。他们的发现与微管蛋白有关，这种蛋白是构建细胞骨架的重要组分，对细胞生长、分裂、迁移、轴突生长和细胞内运输等一系列过程有贡献。

这篇题为“Exome-wide analysis implicates rare protein-altering variants in human handedness”的论文于4月2日发表在《Nature Communications》杂志上。

在人类发育的早期阶段，左右大脑半球的连线方式不同。这在一定程度上决定了我们的行为，比如我们习惯用哪只手来握羽毛球拍，用嘴的哪一边来咀嚼食物。事实证明，约10%的人习惯使用左手。找到与惯用手相关的基因有助于了解大脑左右不对称的遗传基础。

以往基于英国生物样本库的大规模全基因组关联研究发现了48个与左撇子有关的常见基因变异，这些变异大多位于DNA的非编码区。受影响的基因包括TUBB（编码微管的β-微管蛋白成分）以及MAP2和MAPT（编码微管相关蛋白）等。

不过，荷兰奈梅亨大学遗传学家Clyde Francks领导的团队希望寻找蛋白质编码序列中的基因变异。他们在分析英国生物样本库中31万多名右撇子和3万多名左撇子的基因数据后，发现了微管蛋白基因TUBB4B中的变异，这些变异在左撇子中的出现频率是右撇子的2.7倍。

大多数的TUBB4B变异会导致错义变化。不过，研究人员发现有两个移码变异只出现在左撇子中。移码变异会破坏DNA的三联阅读框，导致从此处开始的蛋白质序列发生错误翻译。他们推测，这两个移码变异会导致TUBB4B RNA转录本降解。

微管的细胞功能之一是形成纤毛，纤毛是从细胞表面伸出的细胞器，可跳动或旋转以引导液体流动。受左旋氨基酸的影响，纤毛倾向于以一种特定方向跳动或旋转。在许多哺乳动物的早期胚胎中，这会导致向左的单侧液体流动，从而引发不对称的基因表达。

研究人员认为，在这个庞大的数据集中，罕见变异尽管只影响了一小部分人，但有望解释大脑不对称的发育机制。这些发现为未来的研究铺平了道路，有助于确定本身具有手性的微管如何引发不对称的早期大脑发育。