每一颗牙齿都讲述着一个不同的故事：揭示人类的遗传关系

时间：2021-09-24 17:52:14 来源：

由各种人类牙齿制成的马赛克世界地图。图宾根大学骨学收藏所拍摄的照片。（平面设计：彼得·詹默内格（Peter Jammernegg）（摄影师和图形设计师）；版权：卡特琳娜·哈瓦蒂（Katerina Harvati /图宾根大学）

图宾根大学的研究人员发现了牙齿特征，揭示了人类之间的遗传关系，可以作为DNA的代理。

图宾根大学的研究人员表明，人类牙齿的形状可用于重建遗传关系。蒂宾根大学人文高级研究中心的Hannes Rathmann博士和Hugo Reyes-Centeno博士“单词，骨骼，基因，工具：追踪人类过去的文化和生物轨迹”已经确定了哪些特定的牙齿特征最适合推断遗传关系，哪些牙齿特征可能反映了其他因素，例如对环境的适应性。该研究已发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

人牙的形状在个体和人群之间差异很大。常见牙齿特征的例子包括牙冠上的凹槽图案，牙尖的相对大小，牙根的数量以及智齿的存在与否。这些牙齿特征是可遗传的，某些特征通常在家庭中观察到。其中一些以与DNA的遗传和变异相似的方式在整个群体中以不同的频率发生。Hannes Rathmann说：“当无法获得DNA时，可以将牙齿性状用于人群遗传研究中。”牙齿是人体中最坚硬的组织，即使骨骼和DNA的保藏性较差，个体的牙齿残骸也通常可以很好地保存。

中性特征产生有价值的信息

Rathmann说：“大多数人类牙齿特征可能是由于遗传漂移而偶然出现的。”“这是一个被认为是中立的进化过程，对个体或人口没有特别的利弊。”相比之下，也有人提出，由于自然选择和适应，某些性状可能以非中性的方式进化，可能是由于咀嚼行为或环境因素引起的。雨果·雷耶斯·森特诺（Hugo Reyes-Centeno）补充说：“中性进化的牙齿对于推断遗传关系非常有用，并且对重建人类的过去具有很高的信息意义。为了弄清中性和非中性的进化机制，研究人员将牙齿特征的变化与世界各地不同人群的中性进化DNA的变化进行了比较。

“为这项研究，我们开发了一种算法，可以将DNA数据与常用的牙齿特征以及这些特征的所有可能组合进行比较，” Rathmann解释说。研究人员进行了广泛的计算，研究了超过1.3亿种可能的牙齿特征组合。这使他们能够确定一组高度信息化的性状组合，这些组合可以最好地保留中性遗传信号-使它们对于重建遗传关系最有用。

对法医学，考古学和古人类学的广泛影响

该发现可应用于许多不同的情况，包括在法医案件中鉴定未知个体，在考古研究中调查古代种群的流动性以及在古人类学研究中使用人类化石重建物种的起源和进化。Reyes-Centeno说：“在此类调查中，可能是由于保存不善或破坏性采样受到限制而无法检索到DNA。”那是当牙齿特征成为脱氧核糖核酸的一个非常有用的代理时。“我们建议未来的研究应优先考虑在我们的研究中发现的最有效的牙齿特征和特征组合，因为它们可以得出关于遗传关系的更准确的结论。”研究人员说，包括非中性的牙齿特征可能会使基因分析的结果产生偏差。

参考：美国国家科学院院刊Hannes Rathmann和Hugo Reyes-Centeno撰写的“测试牙齿形态特征组合在推断人类中性遗传变异中的效用”，DOI：
10.1073 / pnas.1914330117

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