作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2023/6/11 13:09:31
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声音又尖又细?这可能是因为基因特殊

 

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长期以来,科学家一直怀疑基因会影响人的声音。但是到底是哪些基因参与其中,以及它们是如何发挥作用的,一直未有头绪。近日,冰岛一家基因解码公司的研究人员首次对人类声音进行了大规模的基因研究,并确定了一种与性别无关、与更高音调有关基因的突变。相关研究结果发表在6月9日《科学进展》。

冰岛创作歌手Bj?rk以独特飘渺的嗓音而闻名。图片来源:Santiago Felipe/ABA/Getty

论文通讯作者、基因解码公司(deCODE Genetics)遗传学家和语言学家Rósa Signy Gísladóttir说:“这是我们第一次知道一种基因变异会真正地影响声调。”

人类的声音部分是由体型和荷尔蒙塑造的,这通常是女性声音比男性声音高的原因。但还有另一个因素:基因。在这项研究之前,研究人员主要通过识别导致人类语言障碍的突变来确定基因对声音的影响。

DeCODE公司收集了大量的冰岛居民的遗传信息。由于该地区许多人的家谱记录保存地比较详细,因此,更容易在该人群遗传信息中发现变异,并将它们与有关特征或疾病联系起来。

冰岛一半以上的成年人都参与了该公司的基因研究。DeCODE公司首席执行官、遗传学家Stefánsson介绍,作为免费健康信息的交换,参与的志愿者要接受四个小时的密集观察,从骨密度到心理健康,无所不有。“这基本上可以看作是一次非常彻底的检查。”

在音高研究中,deCODE公司记录了近1.3万名冰岛人的讲话声音,然后将他们的声音频率与基因数据库进行了比较。研究小组发现,在不同年龄和性别的人群中,一种名为ABCC9基因的共同突变与说话音调较高有关。

虽然尚不清楚基因究竟是如何导致这种现象的,但该团队有一些假设。比如,ABCC9含有制造离子通道的指令,该离子通道有助于确保胶原蛋白和弹性蛋白的正常功能。这些蛋白质能帮助身体组织伸展,这是声带振动的必要条件。

此外,研究人员发现,高音高突变的人更容易患心脏病。从表面上看,这似乎很不寻常。但研究团队表示,这是有道理的,因为胶原蛋白和弹性蛋白有助于心肌的正常运动。过多的胶原蛋白和有缺陷的弹性蛋白会导致心脏组织僵硬和功能失调。Gísladóttir表示,这可能也适用于声带的拉伸部分。

Stefánsson认为,其他基因可能也参与了音高的形成。然而,要找到其他基因,还需要更多的参与志愿者。

美国亚利桑那大学神经科学家Julie Miller说,像这样对人类声音进行大规模的基因研究是“迫切需要的”。她补充说,deCODE的研究表明,ABCC9突变与音高之间存在很好的相关性,但要证明这种突变确实会导致更高的音高,还需要在动物身上进行测试。

Gísladóttir对进一步探索该领域的前景感到兴奋。“这一发现确实为我们提供了一些我们以前不知道的关于声音的生物新机制。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.abq2969

 
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