Открытие года: очень похожие не родственники имеют много общего в ДНК
-
Двойники, данные которых сравнивались в данной работе.
Исследователи из Испании сравнили фото генетически неродственных двойников, а потом проанализировали их ДНК. Так выяснилось, что сильное сходство лиц связано с общими генетическими вариантами.
"Наше исследование даёт редкое представление о человеческом сходстве, показывая, что люди с очень похожими чертами лица имеют и похожие генотипы. В то же время они расходятся на уровне эпигенома и микробиома, ‒ рассказывает Манель Эстеллер из Исследовательского института лейкемии имени Хосепа Каррераса в Барселоне, Испания. ‒ Геномика относит их к одной группе, а остальное их разделяет".
Сегодня люди находят своих двойников по всему миру. Всё благодаря широкому распространению интернета и накоплению огромного количества фотографий во Всемирной паутине. Соответственно, и на руках у учёных появляется всё больше информации для анализа. Виртуальные близнецы или двойники, которые генетически не связаны (не являются родственниками), очень интересны для науки.
В новом исследовании Эстеллер и его команда решили изучить на молекулярном уровне случайных людей, которые явно имеют схожие черты лица.
Для своей работы они обратились к людям-двойникам, которых искал и фотографировал Франсуа Брюнель, канадский фотохудожник, который с 1999 года делает снимки двойников со всего мира.
Учёные получили фотографии 32 пар очень похожих друг на друга людей и вычислили объективную меру сходства между ними, используя три разных алгоритма распознавания лиц.
Кроме того, участники исследования заполнили исчерпывающую биометрическую анкету и анкету об образе жизни. Также они предоставили образцы слюны для анализа ДНК.
"Этот уникальный набор образцов позволил нам изучить, как геномика, эпигеномика и микробиомика могут способствовать сходству между людьми", — говорит Эстеллер.
Поясним, что испанцы изучили три набора генетических данных: собственно ДНК человека (геном), профиль "надстройки" над ДНК (эпигеном), который во многом определяет работу генов и жизнь человека, а также генетические данные бактерий, которые живут в данном случае в слюне человека (микробиом).
Анализ показал, что визуально похожие люди имеют схожие генотипы, но различаются по степени метилирования ДНК (эпигеном) и составом микробиома.
Половина похожих пар были сгруппированы вместе всеми тремя алгоритмами определения внешнего сходства.
Генетический анализ показал, что 9 из этих 16 пар также могут быть сгруппированы вместе на основе 19 277 общих однонуклеотидных полиморфизмов в 3 730 генах.
Последним термином генетики обозначают различие в одной "букве" ДНК (в одном нуклеотиде). Такое тонкое отличие может тем не менее многое определять: например, как тот или иной человек отреагирует на то или иное лекарство.
Также учёные обнаружили, что двойники могут иметь и другие схожие физические черты: такие как вес и рост. У них также могут совпадать поведенческие черты: отношение к курению и даже уровень образования коррелировали в похожих парах.
Эти результаты показывают, что общие генетические варианты не только связаны со схожим внешним видом, но также могут влиять на привычки и поведение человека. В общем, сходства между неродственными двойниками гораздо больше, чем просто похожие черты лица.
Однако у этой во всех смыслах интересной научной работы есть ряд ограничений, которые учёные хотели бы преодолеть в будущих исследованиях
Так, размер выборки всё же был очень небольшим. Возможно, обнаружение и исследование большего количества двойников даст иной результат. Также учёные "скармливали" ИИ-алгоритмам лишь двухмерные чёрно-белые изображения похожих людей. Порой, когда похожий на кого-то из наших знакомых человек поворачивается, мы видим, насколько он на самом деле отличается от нашего друга или родственника. А ещё в выборке преобладали участники европейской расы.
Но, несмотря на все эти оговорки, результаты могут стать основой для будущих практических применений: в биомедицине, эволюционных исследованиях и в криминалистике.
"Эти результаты будут иметь значение в будущем для судебной медицины — реконструкции лица преступника по ДНК — и для генетической диагностики — фотография лица пациента уже даст вам ключ к пониманию того, какой у него или неё геном", ‒ говорит Эстеллер.
Статья авторов открытия вышла в журнале Cell Reports.
Ранее мы писали о том, что сегодня в мире рождается больше близнецов, чем обычно, что гены во многом определяют ученическую успеваемость, поступление и обучение в университете.
Больше интересных новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
