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决定苦味敏感度的基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年02月25日 来源:
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[生物通讯]美国国家卫生院(NIH)、犹他大学和斯坦福大学的科学家们合作,首次识别出决定辨别苦味能力的基因。有关研究结果发表在2003年2月21日期的《科学》(Science)上。个体对尼古丁和某些食物等的苦味是否敏感的遗传倾向对于个体的营养状态和是否有烟瘾具有广泛的影响义。
据估计,已有超过1千万美国学生接受过“味觉”测试以鉴定他们辨别苦味的能力,引出他们继承的性状。在更为正式的研究中,过去几十年里人类学家已检查了世界各地人群辨别苦味的能力。
为什么有些人是苦味的“品尝者”而另一些则不是?为什么这个能力非常重要?通过化合物苯基硫脲(phenylthiocarbamide ,PTC)检测的味觉能力,是人类遗传学中研究最多最好的遗传性状。过去70多年的研究已经证明味觉差异在美国人群中相当普遍:约有30%的人群对PTC无反应,而70%的人群都是PTC的“品尝者”,即能够感受到PTC强烈的苦味。感知PTC的能力已被证明是显性遗传的。
早先的研究已证明PTC反应影响人们的饮食选择。还有一些更早的调查表明,对PTC不敏感者不会感受到香烟中尼古丁的苦味,因此长期吸烟的风险会更高。
这次合作计划的领导人、美国国家卫生院之耳聋以及其它交流疾病研究所(National Institute on Deafness and Other Communication Disorders)的Dennis Drayna 博士解释说:“我们已经识别出人类7号染色体上的一个基因世界范围内共存在5种不同的形式。其中一种会引起严重的味觉能力缺乏,而其它4种形式则会产生中度到极度灵敏的味觉能力。这个基因编码舌细胞上的苦味受体复合物的一部分......没有出色的合作,要完成这样广泛的研究是不可能的。”Drayna说。Drayna对研究中的所有主体都进行了味觉测试。他的NIDCD的合作者、Un-kyung Kim博士则负责进行受试者的分子生物学研究和基因识别研究。
斯坦福大学的Neil Risch博士为研究提供了功能强大的数理统计分析策略,Eric Jorgenson则贡献了其数量性状分析的专业知识。这次合作的一个关键合作者、犹他大学的Mark Leppert博士领导 W.M. Keck 基金会/犹他大学遗传参照计划(University of Utah Genetic Reference Project ,UGRP),组装了犹他州大家族的重要遗传和性状信息。这些家族过去已接受过广泛的遗传分析,这些数据包括广泛医学检测以及家族成员评估的结果,并建立了相应的遗传信息数据库。
利用来自各类感知PTC能力不同种族和个体的信息,这些研究人员识别出7号染色体上的一个小区域显示出SNP标记与受试个体PTC敏感度之间的强烈连锁不均衡性。7号染色体上的这个区域只含有一个基因,研究人员将其命名为PTC,该基因编码的蛋白是TAS2R苦味受体家族中的一员。
研究人员戏剧性地证明了SNP标记与全球范围内无亲缘关系个体的苦味敏感度之间的连锁不均衡性。来自世界个体的数百万对PTC苦味无感觉的欧洲人、亚洲人以及其它种族的个体均来自一个共同的祖先,这个祖先出现于史前时期的非洲。
科学家们发现,全世界5种不同形式的PTC基因是由3个编码SNP引起的。这些不同形式的PTC基因完全可以解释PTC敏感和不敏感者在统计学上的双峰分布。这就是导致一些人出现遗传性“味觉不敏感”的原因,还可以解释55-85% 的PTC敏感性差异。味觉状态与基因的特异形式有关,这说明该基因对PTC味觉敏感性有着直接的影响。
“这项研究有望促进我们更好地了解驱动包括吸烟和饮食等在内的人类行为的原因。正是这样的合作和集中的努力才能产生如此深远的有益影响。这就是为什么说基础科学会为思索人类行为与其基础提供新途径。”NIDCD的主任、James F. Battey博士说。
生物通编译自BIO.COM