Od čega zavisi boja ljudske kože? pigment melanina. O prilagođavanju čovjeka na geoklimatske faktore. Zašto različite nacije imaju različite boje kože? Gdje se nalazi gen za boju kože?

Boja kože je jedna od najpromenljivijih karakteristika ljudi kao vrste. Smatra se da ima adaptivni karakter, odnosno prilagođava se uslovima životne sredine kako bi izvukao maksimalnu korist za organizam. Dakle, tamna boja kože vam omogućava da je zaštitite od negativnih učinaka prekomjernog ultraljubičastog zračenja u regijama s toplom klimom, a svijetla koža osigurava povećanu sintezuDu područjima sa malo sunčeve svjetlosti.

U međuvremenu, do sada je bilo poznato samo nekoliko gena povezanih s bojom kože, a svi su identificirani kao rezultat studija na genetskom materijalu Evropljana. Autori nove studije fokusirali su se na Afriku, ne samo zato što se ovaj kontinent smatra kolijevkom čovječanstva, već i zato što je paleta nijansi kože stanovnika ove regije najraznovrsnija – od svijetlosmeđe do gotovo crne.

Poređenjem genetskih informacija gotovo 1.600 ljudi iz etnički različitih populacija i podataka o pigmentaciji njihove kože otkriveno je šest regija genoma, mutacije u kojima određuju razlike u tonu kože. Zahvaljujući tome, naučnici su uspjeli pronaći odgovore na neke od misterija ljudske evolucije. Na primjer, postalo je jasno zašto istočnoafrikanci imaju svjetliju kožu od ostalih Afrikanaca.

Većina novootkrivenih genetskih varijanti su vrlo drevne. Mutacije povezane s tamnom i svijetlom bojom kože pojavile su se prije više od 300 hiljada, a neke prije oko milion godina, čak i prije postojanja modernog čovjeka. Istovremeno, najstarije genetske varijacije određuju upravo svijetlu nijansu kože. To sugerira da su naši preci bili svijetloputi, a ne tamnoputi, rekla je voditeljica studije Sarah Tishkoff (Sarah Tishkoff) sa Državnog univerziteta Pensilvanije (SAD).

Kako su izgubili kosu i iselili se iz džungle u savanu, prvim ljudima je bila potrebna tamnija koža. Tishkoff i njene kolege uspjele su identificirati tragove ovih genetskih promjena – dio novootkrivenih varijanti koje određuju tonus kože povezan je s reakcijom na ultraljubičasto zračenje i rizikom od melanoma ().

Konkretno, govorimo o varijanti genaDDB 1, povezana s tamnom bojom kože i odgovoran za obnavljanje DNK u ćelijama kože nakon izlaganja suncu. Afrikanci su relativno retko bolesni. Istovremeno, "zaštitna" varijanta ovog gena najčešće nalazi se kod stanovnika regija s najjačim ultraljubičastim zračenjem. Prema Tishkoffu, upravo ova mutacija igra ključnu ulogu u niskom nivou kožnih bolesti u afričkim zemljama. Istovremeno, izvan Afrike, ova mutacija nije podržana prirodnom selekcijom, praktički se ne javlja kod ljudi svijetle puti. Ovaj "zamjena" se dogodio prije između 60.000 i 80.000 godina, otprilike u vrijeme kada su moderni ljudi počeli migrirati sa afričkog kontinenta.

Genetske mutacije ponekad toliko mijenjaju ljude da je to nevjerovatno. I nije jasno da li ih je priroda prevarila, ili kaznila. Ali izgledaju zaista jedinstveno.

Ljudi sa genetskim abnormalnostima nisu krivi što tako izgledaju. Njihova pojava ne zavisi od volje čoveka. Stoga se prema njihovim vlasnicima treba odnositi s razumijevanjem i taktom.

Vitiligo

Ova mutacija dovodi do promjene boje kože, kose, a ponekad čak i noktiju. Ne postoji lek za nju.

Winnie Harlow, koja ima vitiligo, radi kao model. Poznata je po bijelim prugama na koži negroidnog tipa.

Različiti blizanci

Ove bebe su se razvile iz istog jajeta, ali su rođene s različitim izgledom, suprotno standardnom stereotipu da bi monozigotni blizanci trebali biti kao dva zrna graška u mahuni.

piebald skin

Osoba sa ovom mutacijom se rađa sa potpuno bijelim, bez melanocitnih mrlja na koži. I također bijeli, slični sedi, pramenovi kose.

Albinizam

Albinizam pogađa ljude svih etničkih grupa. Osobe s ovom mutacijom karakteriziraju urođeni nedostatak pigmenta melanina, koji daje boju koži, kosi i šarenici.

Ova djevojka je Afroamerikanka, ali zbog jedne anomalije izgleda kao obična plavuša iz Evrope, samo sa loknama.

Waardenburgov sindrom

Ljudi sa ovom mutacijom imaju sivu crtu iznad čela, urođeni gubitak sluha, telekantus i heterohromiju šarenice. Ova majka i sin su samo posljednji. Zato imaju tako neverovatnu boju očiju.

distihijaza

Uz ovu razvojnu anomaliju, na gornjem kapku pojavljuje se dodatni red trepavica. A trepavice na dnu postaju gušće.

heterohromija

Ova djevojka nema istu boju šarenice desnog i lijevog oka. Njen pogled je istovremeno zastrašujući i očaravajući.

Gigantizam

Silva Kruz je najviša devojka na svetu. A razlog za to je otvorena epifizna zona rasta, koja se javlja kod ljudi s gigantizmom.

podijeljenu bradu

Neki ljudi misle da kovrčava brada ukazuje na karakter jake volje. Ali zapravo - o mutaciji gena. Ova djevojka nema gen u svom tijelu koji pomaže da kosti brade rastu zajedno.

Pronađen gen koji je vjerovatno odgovoran za boju ljudske kože

Grupa genetičara sa Univerziteta u Pensilvaniji, proučavajući akvarijske zebre ribe (zebra-fish), otkrila je da, najvjerovatnije, igra odlučujuću ulogu u formiranju boje kože kod ljudi.

Boja ljudske kože zavisi od količine i veličine melanosom - male pigmentne granule u posebnim ćelijama melanocita, kao i boju pigmenta sadržanog u tim granulama. Do danas je poznato oko stotinu gena koji su uključeni u proces proizvodnje pigmenta. Promjene u nekim od njih povezane su, na primjer, s takvim kršenjem kao što je albinizam . Međutim, još uvijek nije bilo moguće povezati karakteristične rasne razlike u pigmentaciji kože s bilo kojim od gena. Pigmentacija kože je iste prirode i kod drugih životinja.

grupa koju vodi Keita Chenga (Keith Cheng) sa Univerziteta u Pensilvaniji bavi se prirodom raka kože dugi niz godina. Za rad je korišten akvarijum zebra riba (danio rerio, engleski "zebrafish"), koji je već postao tradicionalni model za genetička istraživanja. Ispostavilo se da je neočekivani nalaz bio nusprodukt rada. Istraživači su otkrili da posebna vrsta zebrica (nazvane zlatne) ima manje i rijeđe melanosome sa svjetlijim pigmentom.

Detaljnija analiza omogućila je povezivanje ove osobine s mutacijom, zbog koje je jedan od proteina tzv. slc24a5 , sintetizira se u smanjenom obliku, što dovodi do promjena u pigmentaciji, navodi se na web stranici PhysOrg. Kada su zlatne ribice zebre ubrizgane normalnim proteinima, povratile su svoju normalnu boju. Ali najzanimljivije je to što je gen odgovoran za sintezu ovog proteina prisutan u gotovo svim kralježnjacima, uključujući i ljude. Štaviše, nikada prije nije bio povezan s mehanizmima pigmentacije.

Kako bi se konačno pozabavio ovim otkrićem, Keita Cheng se za pomoć obratio svom kolegi Marku. Shriver (Mark Shriver), koji je specijaliziran za ljudsku evolucijsku genetiku i fiziologiju pigmentacije.

Počevši od baze podataka ljudskih HapMap varijacija, istraživači su pronašli jednu od pozicija u istom genu koja je izazvala promjene boje u ribama (nazvana SNP - single nucleotide polymorphism). Štoviše, kod stanovnika zapadne Afrike i istočne Azije, na ovoj poziciji, ovaj gen je potpuno isti kao i kod drugih kralježnjaka, uključujući čimpanze i zebre ribe, a kod Evropljana je pronađena razlika od samo jednog nukleotida.

Kako bi se uvjerio da je pronađena mutacija povezana s bojom kože, Shriver je analizirao prisustvo ove mutacije kod mestiza - potomaka međurasnih brakova. Rezultati su pokazali da ljudi koji nose evropsku verziju gena imaju tendenciju da imaju svjetliju kožu od onih koji nose drevnu varijantu. Kao rezultat toga, istraživači su zaključili da se doprinos identificirane mutacije u određivanju boje ljudske kože kreće od 25 do 38%.

Grupa vjeruje da rasne razlike u boji očiju i kose kod bijelaca također mogu biti posljedica varijacije u genu SLC24A5, ali razlike u boji kože kod istočnih Azijaca nastaju zbog promjena u drugim genima koji još nisu otkriveni. Pretpostavlja se da je ova mutacija kod Evropljana adaptivna. Smanjenje pigmentacije je neophodno kako bi se održao dovoljan nivo sinteze vitamina D u koži u uslovima smanjene sunčeve svetlosti, što sprečava razvoj rahitisa.

Ljudi su različiti: crni, bijeli, a također i smeđi: od svijetlih do tamnih. Boja kože varira od kontinenta do kontinenta. Odakle ta raznolikost? Od čega čovek zavisi? Šta je melanin? Hajde da to shvatimo.

Melanin. Šta je ovo?

U medicinskom smislu, melanin se sintetiše u ćelijama kože koje se nazivaju melanociti. Zanimljivo je da je prisutan u većini životinja, uključujući i ljude. To je pigment melanin koji koži daje različite nijanse. Sintetizira se u dva vodeća oblika koji variraju u boji od žute preko tamno smeđe do crne. Eumelanin je oblik melanina koji koži daje smeđu boju. Drugi oblik melanina je feomelanin, koji ima crvenkasto-smeđu nijansu. Zahvaljujući feomelaninu, ljudi imaju pjege ili vatreno crvenu kosu.

Danas skoro svi znaju za genetiku. Svako od nas naslijedio je skup hromozoma od svojih roditelja, uključujući i one koji su odgovorni za boju ljudske kože. Što su geni aktivniji u ćelijama, to je tamnija boja kože. Ne tako davno bilo je moguće uočiti jedinstven slučaj u jednoj porodici u kojoj su rođeni blizanci različite boje kože. No, osim genetske predispozicije, vanjski faktori također utiču na proizvodnju melanina.

Uticaj melanina na ljude

Svaka osoba na našoj planeti ima približno jednak broj melanocita. Ova činjenica dokazuje da svi ljudi na planeti, bilo da su bijelci ili crne djevojke, imaju istu kožu. Postavlja se pitanje u sintezi melanina od strane posebnog organizma i nekih vanjskih faktora. Pod uticajem ultraljubičastog zračenja, ljudska koža počinje proizvoditi više melanina. Ovo pomaže u sprečavanju oštećenja DNK u ljudskoj koži.

Do sada ovaj proces nije u potpunosti istražen, ali zahvaljujući zaštitnoj reakciji organizma, naša koža ostaje netaknuta. A kod ljudi koji žive u ekvatorijalnom području, gdje sunčevi zraci nemilosrdno prže, koža je dobila svoju karakterističnu tamnu boju.

Pad u programu

Ali, nažalost, postoje izuzeci od pravila. Danas možete primijetiti rijetku bolest - albinizam. Karakterizira ga odsustvo melanina u stanicama kože. Ovaj proces se opaža i kod životinja i kod ljudi. Sretni smo što gledamo snježno bijele životinje, na primjer, možete vidjeti ili veličanstvene, ali ako se to dogodi osobi, ovo je zaista tragedija. Čovjek ne može dugo ostati na otvorenom suncu, koža mu trenutno izgori. Tijelo pati od jakog zračenja.

Postoji još jedan neuspjeh u genetskom programu uzrokovan progresivnim gubitkom melanocita - vitiligo. U tom slučaju koža postaje mrlja. Koja god boja kože osobe prevladala, kod ove bolesti ona na mjestima postaje potpuno bijela. I kao rezultat toga, tamnoputa osoba po prirodi može postati potpuno bijela. Nažalost, danas su genetski kvarovi neizlječivi.

Svijetloputi stanovnici planete

Zanimljiva je činjenica da predstavnici bijele populacije čine 40% cjelokupnog čovječanstva. Kao što smo već rekli, genetski svijetla boja ljudske kože je posljedica aktivnosti melanina u stanicama. Ako uzmemo u obzir da su ljudi koji su se naselili na planeti imali crte lica i boju dermisa karakteristične za određenu grupu, onda je s vremenom izolacija grupe dovela do formiranja rase svijetle puti. Većina ovih ljudi živi u Evropi, Aziji i sjevernoj Africi.

Boja ljudske kože, kao što je već spomenuto, zavisi i od vanjskih faktora. Na primjer, ljudi u sjevernoj Evropi imaju svjetliju kožu od Azijata. manje su aktivni na sjeveru, pa samim tim i bijelci lakše nabavljaju vitamin D koji im je potreban.Iako treba napomenuti da ima i sjevernih naroda koji imaju dovoljno.Prema naučnicima, to zavisi i od hrane.

Zanimljivo je da je kod ljudi svijetle puti melanin u gornjim slojevima epiderme prisutan u pojedinačnim kopijama. Boja očiju zavisi i od toga koji sloj šarenice sadrži veliku količinu melanina. Ako je ovo prvi sloj, tada će oči biti smeđe, a ako četvrti ili peti sloj, onda, respektivno, plave ili zelene.

crnci

Glavna populacija s tamnom bojom kože živi u Centralnoj i Južnoj Africi. Ljudi u ovoj klimatskoj zoni izloženi su intenzivnom sunčevom izlaganju. A izlaganje ultraljubičastom zračenju uzrokuje sintezu melanina u ljudskom tijelu, koji ima zaštitnu funkciju. Tamna koža je rezultat stalnog izlaganja suncu.

Posebnost na nivou gena kod ljudi sa crnom kožom je da njihove ćelije proizvode melanin u velikim količinama. Osim toga, kako su naučnici otkrili, gornji sloj epiderme kod takvih ljudi potpuno prekriva kožu pigmentom. Ova činjenica daje koži boju koja se kreće od smeđe do skoro crne.

Zanimljiva je činjenica da se pigment melanina pojavljuje kod ljudi čak iu embrionalnom razvoju. Ali do trenutka rođenja melanociti praktički nestaju iz tijela bebe, a nakon rođenja počinju se intenzivno razvijati u koži. Mnogi ljudi se iznenade kada vide bebe svetlih boja od tamnopute majke. Činjenica je da se djeca rađaju svijetla i potamne u narednih nekoliko mjeseci.

U zakljucku

Danas se nauka zasniva na činjenici da je boja ljudske kože rezultat prilagođavanja određene grupe ljudi na intenzitet sunčevog zračenja u njihovom staništu. Melanin u ovom slučaju obavlja zaštitne funkcije od ultraljubičastog zračenja sunca, u nedostatku njega koža bi vrlo brzo oronula. Osim starenja, povećava se i mogućnost raka kože.

Zanimljivo je da žene imaju svjetliju kožu od muškaraca. Zbog toga crne djevojke izgledaju mnogo svjetlije od momaka. Kod ljudi sa svijetlim dermisom ova razlika se praktički ne primjećuje. Nažalost, u današnjem svijetu boja kože često stvara stereotipe. Podjela čovječanstva po ovoj osnovi često dovodi do Ali na kraju krajeva, svi mi pripadamo istoj vrsti i ljudi smo.

Boja kože svake osobe je drugačija, da ne govorimo o rasnim razlikama. A sve to osigurava pigment melanin, koji proizvode posebne stanice - melanociti. Melanociti se nalaze u donjim slojevima epiderme. Melanin je odgovoran ne samo za bojenje kože, već i za boju očiju i kose. Krvni sudovi određuju i boju kože: bljedilo ili crvenilo kože zavisi od njihovog širenja/sužavanja.

http://training.seer.cancer.gov/ss_module14_melanoma/unit02_sec02_anatomy.html

Koža različitih dijelova kože sadrži različite količine melanina. Dlanovi i stopala su lišeni melanina – na ovim područjima koža je najsvjetlija. U predjelu bradavica i skrotuma kod muškaraca je povećana koncentracija melanina, pa su ova područja obojena tamnije od ostatka kože. Melanociti se nalaze ne samo u koži, već iu unutrašnjem uhu, retini i vaskularnom sloju oka.

Nekada su svi ljudi bili tamnoputi, a tek kako su se preselili na sjever, fiksirana je mutacija gena, koja je davala sve svjetliju boju kože za bolju sintezu vitamina D. Sada postoji vrsta mutacije u kojoj je melanin potpuno odsutni - takvi albini imaju vrlo svijetlu kožu i kosu.

Šta određuje količinu melanina

Broj melanocita kod svih ljudi je otprilike isti, ali količina proizvedenog melanina uvelike varira. Zavisi od genetskih karakteristika, intenziteta UV zračenja, ali i od pola (koža žena je u prosjeku 3-4% svjetlija od muške).

Izlaganjem suncu povećava se proizvodnja melanina. Ovo je neophodno za zaštitu od UV zračenja. Što se više melanina proizvodi, koža postaje tamnija - pojavljuje se preplanulost. Što je originalna koža bljeđa, to su niže zaštitne sposobnosti melanina. Zbog toga dolazi do opekotina od sunca pri prekomjernom izlaganju suncu. Previše opekotina od sunca u životu povećava rizik od raka kože.

Sintezu melanina stimulira ne samo djelovanje ultraljubičastog zračenja, već i hormoni (melanostimulirajući hormon i ACTH). U starijoj dobi dolazi do smanjenja proizvodnje hormona, uslijed čega se smanjuje proizvodnja melanina, koža postaje svjetlija - povećava se rizik od opekotina i razvoja raka kože.

Melanom

Maligna degeneracija melanocita uzrokuje melanom – jedan od najbržih tipova raka sa vrlo visokim mortalitetom (80% smrti od raka kože javlja se u melanomu).