Forskare identifierar genetiska komponenter i vänsterhänthet
För första gången har forskare identifierat regioner av humant DNA som nära relaterar till om människor är höger- eller vänsterhänta. De kopplade också dessa regioner till språkrelaterade funktioner i hjärnan.
Tidigare visste forskare att gener var ansvariga för cirka 25% av handligheten.
Innan ny forskning från University of Oxford i Storbritannien framträdde var det dock inte klart vilka gener som var inblandade.
En ny artikel om den nya studien visas i tidskriften Hjärna.
Författarna beskriver hur de hittade DNA-regionerna efter att ha analyserat genomet på cirka 400 000 brittiska biobankdeltagare, inklusive mer än 38 000 som sa att de var vänsterhänta.
Studien är den första som relaterar specifika områden i genomet till handness i den allmänna befolkningen.
"Cirka 90% av människorna är högerhänta", säger den första studieförfattaren Dr. Akira Wiberg, medicinsk forskningsrådsmedlem vid University of Oxford, "och detta har varit fallet i minst 10 000 år."
Genetiska regioner kopplade till hjärnans utvecklingsproteiner
I sin genetiska analys identifierade forskarna fyra DNA-regioner som relaterade starkt till handness.
Tre av regionerna är antingen inom eller påverkar gener som kodar för proteiner som är "involverade i hjärnans utveckling och mönstring."
Dessa proteiner har en nyckelroll för att göra byggnadsliknande byggstenar som kallas mikrotubuli som styr byggandet av celler.
Bestående av långkedjade molekyler utgör mikrotubuli cytoskelettet, eller den fysiska strukturen hos celler i hela kroppen, och kan monteras och demonteras mycket snabbt som svar på cellsignaler.
Generna som driver bildandet av cytoskelettet är också ansvariga för höger och vänster skillnader i tillväxt och utveckling hos djur. Detta kan till exempel visas i sniglar vars skal kan rullas antingen till vänster eller höger.
Mikrotubuli underhåller också transportinfrastrukturen som enzymer använder för att transportera gods runt olika delar av cellen.
När det gäller nervceller, som kan vara så långa som 3 fot, kan mikrotubuli behöva tillgodose vissa stora avstånd.
Länkar till språkregioner i hjärnan
Forskarna studerade också detaljerade hjärnskanningar av cirka 9000 av deltagarna vars DNA de hade analyserat.
De fann att vänster och höger sida av hjärnan som hanterar språk fungerar på ett mer samordnat sätt hos personer som är vänsterhänta.
Forskarna föreslår att detta resultat väcker frågor för framtida forskning om huruvida personer som är vänsterhänt kan vara bättre på att utföra verbala uppgifter.
Genom att kombinera avbildnings- och genetiska resultat fann teamet att några av de genetiska effekterna relaterade till handness kopplade till skillnader i hjärnans vita substans som innehåller cytoskelettet som sammanför språkregioner tillsammans.
"För första gången hos människor har vi kunnat konstatera att dessa skillnader i cytoskelett i handligheten faktiskt syns i hjärnan", säger författare Gwenaëlle Douaud, docent vid Wellcome Center for Integrative Neuroimaging vid Oxfords universitet.
"Vi vet från andra djur," fortsätter Douaud, "som sniglar och grodor, att dessa effekter orsakas av mycket tidigt genetiskt styrda händelser, så detta ökar den spännande möjligheten att kännetecknen för den framtida utvecklingen av handhet börjar dyka upp i hjärnan i livmodern."
Teamet hittade också kopplingar mellan de genetiska regionerna som är knutna till vänsterhänthet och en mycket något minskad risk för Parkinsons sjukdom och en något ökad risk för schizofreni.
Forskarna betonar dock att eftersom deras resultat endast har etablerade länkar betyder de inte att det att ha dessa genvarianter faktiskt driver lägre eller högre risker för förhållandena. Resultaten är värdefulla genom att de pekar på nya riktningar för genetiska studier av dessa sjukdomar.
"Här har vi visat att vänsterhänthet är en följd av hjärnans utvecklingsbiologi, delvis driven av det komplexa samspelet mellan många gener", säger medförfattare Dominic Furniss, professor vid Nuffield Department of Orthopedics, Reumatologi och muskuloskeletalvetenskap vid University of Oxford.
"Det är en del av det rika väv av vad som gör oss mänskliga", tillägger han.
"Många forskare har studerat den biologiska grunden för handness, men med hjälp av stora datamängder från UK Biobank har vi kunnat kasta betydligt mer ljus över de processer som leder till vänsterhänta."
Dr. Akira Wiberg
