Od pokoleń ludzie byli równie zafascynowani i przestraszeni osobami leworęcznymi. Po łacinie „lewy” oznacza dosłownie złowrogi (Włosi nadal tak nazywają sinistra), a lewa ręka była historycznie kojarzona z czarami i kultem diabła. Jednak nawet w dzisiejszych czasach osoby leworęczne nadal borykają się z trudnościami w społeczeństwie, począwszy od konieczności zmiany ręki na prawą w szkole, po konieczność radzenia sobie z produktami przeznaczonymi do używania ich niedominującą ręką.

Dlaczego niewielka część populacji woli używać lewej ręki do zadań ręcznych? A skoro już o tym mowa, dlaczego nie użyjemy równie dobrze obu rąk? Odpowiedź na te pytania nie jest łatwa, a jury wciąż nie zadecydowało. Jeśli jednak nowsze badania są jakąkolwiek wskazówką, dobrym miejscem do szukania są geny. Na przykład bliźnięta jednojajowe znacznie częściej podzielają preferencje dotyczące ręczności niż bliźnięta dwujajowe.

Kiedy kilkadziesiąt lat temu odkodowano podwójną helisę DNA, wielu badaczy miało nadzieję poszukać znaków genetycznych, które mogłyby wyjaśnić preferencje rąk. Ponieważ większość ludzi jest praworęczna, gdzieś za to odpowiedzialny musi być gen, a mutacja doprowadziłaby do leworęczności. Takie było myślenie na początku.

Jednak sprawa wcale nie jest taka prosta.

Dekodowanie ręczności

Nie ma jednego genu kodującego ręczność. Analiza przeprowadzona w 2019 r. obejmująca obszerne dane z brytyjskiego Biobanku, Międzynarodowego Konsorcjum na rzecz Ręczności i 23andMe odkryła 41 obszarów w DNA powiązanych z leworęcznością. Okazuje się, że ręczność, podobnie jak astma i wzrost, jest cechą wielogenową: zaangażowanych jest wiele genów, a każdy z nich ma niewielki wpływ.

Teraz nowe badanie wniosło wkład w naszą wiedzę na temat dziedzicznej natury leworęczności u ludzi. Naukowcy z Instytutu Psycholingwistyki Maxa Plancka w Holandii odkryli rzadkie warianty genetyczne zmieniające białka, które mogą być powiązane z tą cechą.

„To były naprawdę badania oparte na ciekawości dotyczące tajemnicy biologii człowieka: jaka jest podstawa genetyczna osi lewa-prawa mózgu? Wiemy, że obie półkule mózgowe zaczynają się już inaczej rozwijać w ludzkim zarodku, ale mechanizm tego zjawiska nie jest znany. Znalezienie genów powiązanych z asymetrią mózgu lub zachowaniem, np. ręcznością, może dostarczyć pewnych wskazówek” – powiedział Clyde Francks, kierownik grupy badawczej Imaging Genomics w Instytucie Maxa Plancka w Nijmegen i główny autor nowego badania. Nauka ZME.

„Istnieje również pewne możliwe powiązanie z psychiatrią. Leworęczność występuje częściej w przypadku autyzmu i schizofrenii niż w populacji ogólnej, zatem zmieniona asymetria mózgu wynikająca z wariantów genetycznych może wyróżnić podgrupę osób dotkniętych tą chorobą. Oczywiście większość osób leworęcznych nie ma jednak autyzmu ani schizofrenii.

Mikrotubule i rzadkie geny

Naukowcy skorzystali z tego samego zbioru danych brytyjskiego biobanku, o którym mowa wcześniej, który zawiera dane genetyczne ponad 350 000 osób. Ich celem było zbadanie, w jaki sposób bardzo rzadkie warianty genetyczne wpływają na ręczność. Około dziesięciu procent populacji jest leworęcznych, w tym sensie, że piszą lewą ręką. Wspominam o tym, ponieważ ludzie nie zawsze są wyłącznie lewo- lub praworęczni. Zobaczysz, że ludzie wykonują większość czynności manualnych dominującą ręką, ale drugiej ręki używają do innych celów.

Dominacja rąk jest przejawem asymetrii mózgu, przy czym leworęczność wynika z dominującej kontroli prawej półkuli mózgu. Ta cecha rozwija się na wczesnym etapie życia, podczas rozwoju embrionalnego, mówi Franks.

Naukowcy odkryli, że odziedziczalność leworęczności ze względu na rzadkie warianty kodujące w egzomie (sekwencje DNA kodujące białka) jest bardzo niska – zaledwie 1%. Co ciekawe, odkryli, że gen tzw TUBB4B jest 2,7 razy bardziej prawdopodobne, że zawiera rzadkie warianty kodowania u osób leworęcznych.

Gen ten jest wzorem dla białka mikrotubul, które tworzy cytoszkielet, rusztowanie nadające komórkom kształt. Sugeruje to, że mikrotubule biorą udział w tworzeniu asymetrii mózgu, takich jak dominacja języka lewej półkuli, ale także kontrola rąk.

„Nie byłem zaskoczony, ponieważ na podstawie innych prac podejrzewaliśmy już, że asymetria mózgu zmienia się głównie na skutek losowości we wczesnym zarodku. Dla naszych celów niska odziedziczalność nie stanowiła problemu. Rzadkie warianty genetyczne u zaledwie kilku osób mogą wskazać geny, które dają wskazówki dotyczące mechanizmów rozwojowych asymetrii mózgu u każdego człowieka. TUBB4B może być tego dobrym przykładem” – powiedział Francks.

„W mózgu embrionalnym mikrotubule mogą pomóc w utworzeniu osi lewa-prawa, nadając niektórym komórkom asymetryczny skręt na pewnym etapie. Alternatywnie mikrotubule w rzęskach mogą powodować asymetryczne ruchy i przepływy płynów. Rzęski to wypustki z powierzchni komórki podtrzymywane przez mikrotubule.

Naukowcy odkryli również, że osoby z różnicami w DSCAM I FOXP1, dwa geny powiązane z autyzmem, są częściej leworęczni. To może wyjaśniać, dlaczego u osób autystycznych prawdopodobieństwo bycia leworęcznymi jest od 2 do 3,5 razy większe.

Patrząc w przyszłość, naukowcy chcą bardziej szczegółowo zbadać te odkrycia, koncentrując się na szerzej rozumianym rozwoju asymetrii mózgu.

„Chcielibyśmy zbadać rolę mikrotubul w rozwoju embrionalnym asymetrii mózgu. Embriony myszy mogą stanowić na to sposób. Podobnie jak ludzie, myszy wykazują pewne różnice w mózgu pomiędzy lewą i prawą stroną, na przykład w funkcjonowaniu kory słuchowej” – stwierdził Francks.

Wyniki ukazały się w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.