左撇子（left-handedness）基因？

圖片來源：維基百科

 

你是左撇子嗎？你有左撇子的朋友嗎？根據研究，左撇子大約佔人口的10%[1]，但是，到底是什麼基因的變異，造成左撇子呢？

最近一個很有趣的研究發現：左撇子可能跟某些基因的變異相關[2]！

研究團隊使用英國生物銀行的數據，牽涉到38043位左撇子和313271位右撇子。結果顯示，TUBB4B基因的罕見變異在左撇子中的比率是右撇子的2.7倍。此外，與自閉症或精神分裂症相關的其他基因DSCAM和FOXP1，也顯示出與左撇子相關的罕見變異。這項研究揭示了罕見蛋白質變異在左撇子形成中的作用，為理解微管蛋白及其相關基因在大腦左右半球發展中的角色提供了新證據。

TUBB4B基因的罕見變異主要表現為異質性錯義突變（heterologous missense mutation） ，並包括兩個僅在左撇子中發現的移碼突變（frameshift mutation）。這些變異大多數導致了蛋白質序列的單一胺基酸替換，但移碼突變則導致了從特定點開始蛋白質序列的誤譯。左撇子個體中的罕見變異主要包括如下位置的變異：p.Gly29Asp、p.Thr33Pro、p.Asn48Asp、p.Asn52Ser、p.Asp74Asn、p.Gly96fs、p.Ser115Leu、p.Ile155Met、p.Tyr159Cys、p.Asp177fs、p.Thr214Ile、p.Thr237Ile、p.Ala283Val、p.Val286Met、p.Pro305Ser、p.Arg320His、p.Arg359Gln、p.Ala365Thr、p.Thr386Met、以及p.Val444Met。這些TUBB4B基因的罕見變異是分散出現在不同個體中的，而不是全部發生在同一個人身上。

所謂的異質性（heterozygous）意味著一個人的兩個TUBB4B基因中只有一個帶有變異。這些變異的位置顯示了TUBB4B基因在蛋白質功能和結構上的多樣性影響。特別是，兩個移碼突變（p.Gly96fs和p.Asp177fs）被預測會導致由於無義主導的mRNA降解而產生的haploinsufficiency（單倍體不足），這可能會對蛋白質的正常功能造成重大影響。

研究團隊發現，左撇子個體中的TUBB4B罕見變異率是右撇子的2.7倍。具體來說，在左撇子中，TUBB4B基因的罕見變異率為0.076%，而在右撇子中，這一比率為0.028%。這意味著在左撇子個體中，攜帶TUBB4B基因的罕見編碼變異的可能性顯著高於右撇子。

所以，TUBB4B到底是做什麼的？你可能會很驚訝，TUBB4B基因負責產生一種稱為β-微管蛋白（beta-tubulin）的蛋白質。β-微管蛋白與α-微管蛋白一起形成微管（microtubule），這是細胞骨架（cytosekeleton）的重要組成部分。微管在細胞形態維持、細胞分裂、物質運輸、細胞信號傳導、細胞運動等功能上都非常重要。

真的是TUBB4B的突變造成左撇子嗎？別忘了一句名言「相關不代表因果」。雖然這個研究涉及了幾十萬人，感覺上可能是真的，但我們還是要小心求證。

除了TUBB4B的突變與左撇子相關之外，研究團隊還發現DSCAM和FOXP1基因也有相關性。這兩個基因就比較複雜了：DSCAM基因與中樞和周邊神經系統的發育相關，影響神經元的遷移、軸突生長和分支、突觸發展和突觸可塑性。FOXP1基因則編碼一種轉錄因子，與一種包括智力障礙、自閉症特徵、語言/語言發展障礙、肌肉張力低下以及輕微面部特徵異常的發育障礙相關。

未來需要更多的研究，來進一步釐清到底左撇子是怎麼產生的！

參考文獻：

[1] Silvia, Paracchini. (2021). Recent Advances in Handedness Genetics. Symmetry, doi: 10.3390/SYM13101792

[2] Schijven, D., Soheili-Nezhad, S., Fisher, S.E. et al. Exome-wide analysis implicates rare protein-altering variants in human handedness. Nat Commun 15, 2632 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-46277-w