Как ДНК определяет цвет и форму волос?

Если вы хоть раз интересовались, почему ваши волосы именно такого цвета, вьются, плохо расчесываются или даже седеют – эта статья для вас. Разбираемся, как гены определяют то, как выглядит прическа, и почему по внешности родителей предсказать цвет волос ребенка невозможно.

Содержание

• Откуда у волос цвет?
• Причины появления седины
• Факторы кудрявости
• Генетика и наследование
• На заметку

Узнать об особенностях здоровья и индивидуальных чертах, связанных с генетикой, можно с помощью Теста Полный геном.

Откуда у волос цвет

У человека волосы и ногти состоят из мертвых клеток, заполненных прочным белком – кератином.

Каждый волос состоит из основных слоев крупных клеток, которые покрывает кутикула – мелкие клетки-чешуйки, которые защищают волос подобно черепице крыши.

Корень волоса находится в волосяном фолликуле в коже: именно там образуется кератин, за счет которого волос растет в длину.

Помимо бесцветного кератина в волосяном фолликуле образуется и пигмент – меланин. Для этого в фолликуле есть клетки меланоциты, которые производят вещество и поставляют его в основную часть волоса, окрашивая ее.

В меланоцитах образуется два типа пигмента: феомеланин (красно-желтый) и эумеланин (серо-коричневый). Соотношение всего двух молекул и определяют весь спектр цветов волос: от черного до блонда.

Количество же пигментов соответствует глубине цвета. Так, например, черному цвету волос соответствует большее количество эумеланина. Повышенное же количество феомеланина определяет рыжий цвет волос, а у блондинов снижено содержание обоих пигментов.

Cедина

Со временем меланоциты теряют свою функцию и производят меньше меланина, что сказывается на цвете волос. Кроме того, с возрастом в волосяных фолликулах накапливается перекись водорода, разрушающая меланин.

Это происходит из-за истощения запасов фермента каталазы, который перерабатывает лишнюю перекись. При разрушении пигментов волос становится не блондинистым, как можно предположить – а серебристым.

Это происходит потому, что с возрастом в нем не только снижается количество меланина, но и появляются небольшие пузырьки, которые тоже влияют на цвет.

Нормальным считается появление седых волос после тридцати лет, а к пятидесяти их количество достигает половины всех волос.

Но главный фактор, влияющий на появление седины — генетика. Даже если вы — будиийский монах, и вообще никогда не испытывали стресс, но в вашей ДНК заложено раннее поседение, этого не избежать.

У некоторых людей седина появляется даже в младенческом возрасте. Читайте больше о связи генетики и седины в этой статье.

Факторы кудрявости

Несмотря на то, что все волосы состоят из одного и того же белка – кератина – их структура у разных людей отличается.

Главной причиной появления кудрявых волос считается строение волосяного фолликула: если активно делящиеся и развивающиеся клетки расположены в фолликуле асимметрично, волос, скорее всего, будет изгибаться при развитии.

Кудрявость сохраняется благодаря связям между молекулами кератина – этот белок содержит большое количество атомов серы, которые способны образовывать прочные дисульфидные мостики.

Химическая завивка позволяет разрушить эти связи и полностью сформировать заново – по нужной форме кудрей. Кроме того, молекулы связываются друг с другом через водородные связи.

Их можно разорвать при помощи воздействия воды, после чего также восстановить в нужной форме – правда в этом случае прическа продержится не так долго, как при перманентной завивке.

Генетика и наследование

Как цвет волос, так и кудрявость считаются практически полностью определенными генетически – вклад ДНК в развитие этих признаков достигает 97 процентов.

Однако представление о «гене цвета волос», который часто упоминают в школьных задачках, ошибочно.

На путь синтеза пигментов влияют десятки генетических факторов. Эти варианты позволяют определить полногеномный поиск ассоциаций – метод, при котором для сотен тысяч участников определяют геномную последовательность и сопоставляют ее с признаком.

Так, например, удалось определить более сотни вариантов последовательностей, которые влияют на цвет волос.

Один из самых исследованных генов, связанных с цветом волос, – это ген рецептора меланокортина MC1R.

Белок, закодированный в гене, расположен на поверхности меланоцитов и его активация запускает синтез черного эумеланина. Так, мутация в этом гене приводит к отсутствию этого пигмента – то есть к рыжему цвету волос.

Этот ген вносит большой вклад в формирование цвета волос – у 80 процентов рыжих людей обнаруживается мутантный тип белка. Мутантный тип гена можно отнести к рецессивным – то есть ребенок будет рыжим, только если получит этот вариант от обоих родителей.

Примером гена, оказывающего влияние на появление кудряшек, может стать ген трихогиалина TCHH.

Трихогиалин – белок, который участвует в процессе «‎сшивания» кератина в волосе. Как показывают исследования, его варианты тесно связаны с формой фолликула, которая впоследствии и определяет форму волоса.

Этот ген даже связывают с появлением «‎волос-стекловаты» (spun glass hair): каждый отдельный волос перекручивается вокруг своей оси, из-за чего такую шевелюру становится невозможно расчесать.

Из-за того, что на формирование цвета и формы волос влияет сразу множество генетических вариантов, наверняка определить эти признаки у ребенка по внешности родителей невозможно.

Генетический тест Атлас поможет вам узнать больше о генах, которые повлияли на вашу возможную предрасположенность к ранней седине.

На заметку

1. Все цвета волос формируются всего из двух пигментов – красно-желтого феомеланина и серо-черного эумеланина. Пигменты образуются в меланоцитах волосяного фолликула.
2. С возрастом в волосах накапливается перекись, разрушающая пигменты, и пузырьки воздуха. Из-за этого волосы седеют и становятся серебристыми. Помимо возраста поседению способствуют стресс, авитаминоз и курение. Однако, вопреки распространенному мифу, поседеть за ночь невозможно – весь пигмент просто не успевает разрушиться.
3. Формой волосы обязаны строению фолликула – если активно делящиеся и развивающиеся клетки расположены в фолликуле асимметрично, волос, скорее всего, будет изгибаться при развитии и станет кудрявым.
4. Как синтез пигментов, так и форма фолликулов почти полностью определяются генетически. Тем не менее, “генов прически” насчитывают десятки и предсказать цвет и форму волос ребенка по волосам родителей невозможно.

Ещё о наследственных признаках в блоге Атлас:

Как гены влияют на качество зубов?

Как гены делают тебя эмоциональным?

Как гены влияют на цвет глаз