1592
需用时 03:11
王子,你的发色为何跟父王不同?

戴安娜王妃的两个儿子威廉和哈里,曾因发色不同而引发公众对于他们同母异父的猜忌;《冰与火之歌》中,一些人认为王子们的金色头发其实出卖了他们母亲通奸的真相。头发颜色真有那么神奇,可以用来做亲子鉴定吗?

直到现在,在头发颜色的问题上,仍未建立起一套完整的遗传学机理。最初人们认为发色和单双眼皮、有无耳垂等性状一样,符合孟德尔遗传定律。不过后来发现,不止一对基因都可以影响发色,并且头发的颜色远不像豌豆非圆即皱那样简单,而有着更复杂的遗传机制。

发色:深深浅浅

人体中决定头发颜色的细胞是黑素细胞(melanocytes),位于头发毛囊根部。它们将合成的色素注入角质细胞中,使头发呈色。尽管被称为“黑素细胞”,但它们产生的色素不单只有黑色,而包括两种色素:真黑素(eumelanin)和褐黑素(Pheomelanin)。褐黑素可使头发呈现红色,真黑素则控制着发色的深浅。

人群中深色的头发最常见,因此以前人们猜测,深色头发是显性的,而浅色则是隐性。可实际情况并没有那么简单。就算没有染发技术的存在,全球各地人们的发色也是丰富多彩,从黑到灰,从棕到金,从褐到红,深深浅浅,百色争鸣,深/浅两种性状的显隐性理论太苍白,并不能解释所有的情况。

真黑素控制着发色的深浅,真黑素越多,发色越深。从这个角度说,发色深浅的遗传更像是共显性(双亲的性状都可以在子代中表现出来),或者不完全显性。更复杂的是,真黑素还分为两个亚型,黑真黑素和棕真黑素。在没有其他色素干扰的情况下,随着黑真黑素从少到多,发色呈现从灰到黑的颜色。同理,随着棕真黑素从少到多,发色也会从金色变为棕色。

金发是女性们比较青睐的发色,但要完全成为金发女郎,而不依赖于染发的话,就需要想办法让真黑素产生得少一点儿。真黑素越少,发色越浅。当然也不能完全拒绝真黑素,否则就变成白化病了。

那么红头发又是怎么回事呢?和其他的发色不同,控制红发色的是另一类色素,褐黑素。红发的形成与基因Mcr1(Melanocortin receptor1)的突变有关。当Mcr1基因正常时,褐黑素的合成被抑制,发色呈现真黑素赋予的颜色。而当Mcr1基因突变后,褐黑素就开始发挥它的效力了,在真黑素的基础上给头发染上深深浅浅的红色——一个突变的Mcr1基因能给金发染上草莓色,不过还不能对抗真黑素呈现的棕黑色;两份突变的Mcr1基因则能造就完全的红发女郎,不过如果此时黑真黑素表达很多,褐黑素仍不足以完全覆盖它们呈现的黑色。

亲子鉴定?

除了上面提到的共显性之外,不完全显性也可能是决定发色的一个原因:子代的性状呈现亲代的中间类型,如红花和白花的杂合体子代是粉花。这样的模型尽管粗浅,却也可以解释一些问题。比如,金发的父母生出的孩子,发色一般都是金色的;而深发色的父母生出的孩子多是深发色,少数为浅发色,当然也有例外,比如从祖上头发就一直黑到底的中国人,没有浅发色的基因,因此子代发色仍会一如继往地呈现黑色,除非发生基因突变。深发色和浅发色的结合则比较复杂,其后代可能出现深浅不同的各种发色。

/gkimage/km/47/52/km4752.png

王后一家的头发都为金发。

回到《冰与火之歌》中,能否通过王子的头发颜色来判断他们的父亲是谁呢?尽管王后的头发是金色,可是国王家族的发色都是纯正的黑色,没有出现过浅发的情况,因此下一代多少会遗传一些能产生较多量真黑素的基因,王子们的头发不太可能都是纯粹的金色。从这点出发来讲,这些王子们应该是王后和她的弟弟通奸所生。

可若是期待发色像海丝特•白兰的《红字》那样,一见异常发色就知道有奸情,那你可能要失望了。这样的模型实在太简陋,不足以解释所有情况。已知有十余种基因影响发色,遗传学家尚不清楚这些基因的显隐性以及它们的加和作用如何影响发色。从这点来看,则不能断定王后通奸的事实。要做亲子鉴定,还是DNA比较靠谱。

新方法:DNA知发色

发色的遗传是如此复杂,以至于科学家们从传统的遗传学途径转向了新的分析方法——全基因组关联分析(GWAS, Genome-wide association study),即在全基因组范围内找出存在的序列变异,也就是单核苷酸多态性(SNP),从中筛选出与特定性状相关的SNPs。来自荷兰Erasmus大学医学研究中心的科学家们就对决定发色的SNP做了GWAS分析,从人类的11个基因中发现了13个决定发色的特殊位点。目前该手段对于红色和黑色头发的识别率高达9成,而对金发和棕发的探测率也超过了8成。详见 《一滴血,就知道你的头发颜色》

在那个时代,DNA什么的肯定不可能实现。难道拜拉席恩与兰尼斯特家族是特意找的发色不同的对方来保证血缘吗……?

了解更多:

[3]Rees JL. Genetics of hair and skin color. Annual Review of Genetics 2003;37:67-90
[4]Branicki W, Liu F, Duijn K, et al. Model-based prediction of human hair color using DNA variants. Human Genetics 2011;129:443-454
 

更多关于冰与火之歌的果壳内容,请戳果壳专区

asoiaf.png

The End

发布于2011-07-15, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

举报这篇文章

苏木七

肿瘤基因组学博士生,法医迷

pic