เม็ดสีของมนุษย์ขึ้นอยู่กับยีน

ยีนมากกว่า 160 ยีนมีหน้าที่กำหนดสีผิว สีตา และสีผม

เม็ดสีเกิดจากเมลาโนไซต์ซึ่งผลิตเม็ดสีเมลานิน เมลานินมี 2 ชนิด คือ ฟีโอเมลานินสีแดง-เหลือง และยูเมลานินสีน้ำตาล-ดำ สีผมและตาไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการมีอยู่และปริมาณ แต่ยังขึ้นอยู่กับอัตราส่วนด้วย ตัวอย่างเช่น คนที่มีตาสีน้ำตาลจะมียูเมลานินเป็นส่วนใหญ่ในเยื่อบุผิวเม็ดสีม่านตา ในขณะที่คนที่มีตาสีฟ้าหรือสีเขียวจะมีฟีโอเมลานินเป็นส่วนใหญ่

ปริมาณและอัตราส่วนทั้งหมดของเซลล์เมลานินถูกกำหนดโดยยีน และยังมียีนที่รับผิดชอบดังกล่าวอีกมากมายมากกว่าที่เคยคาดไว้ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงพบยีนที่ให้ข้อมูล 169 ตัว ซึ่ง 135 ตัวในจำนวนนี้ไม่เคยถือว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างเม็ดสีมาก่อน

เทคนิคออปติกใหม่ช่วยให้ตรวจจับการเชื่อมต่อของยีนกับเมลานินได้ ซึ่งทำให้สามารถระบุจำนวนและความเข้มข้นของเม็ดสีในโครงสร้างเดียวได้ นักวิจัยเปลี่ยนกิจกรรมของยีนในเซลล์เม็ดสีโดยใช้ตัวแก้ไขพันธุกรรม CRISPR-Cas9 หลังจากปิดยีนเฉพาะโดยใช้ตัวแก้ไขนี้แล้ว ปริมาณเมลานินจะถูกวัดในเซลล์ ซึ่งทำให้นักวิจัยเข้าใจว่ายีนที่ "ปิด" ส่งผลต่ออะไร เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์นับยีนที่เกี่ยวข้องที่เพิ่งค้นพบใหม่ได้ 169 ยีน แบ่งตามหน้าที่ได้เป็น 2 ประเภท ประเภทแรกควบคุมการผลิตเมลานินโดยตรงโดยรับรองกิจกรรมของเอนไซม์ที่เหมาะสม เข้ารหัสโปรตีนควบคุมที่ควบคุมกิจกรรมของเอนไซม์ยีน ประเภทที่สองมีอิทธิพลต่อการขนส่งเม็ดสีผ่านโครงสร้างเซลล์และกระบวนการทำให้สุกของเมลานิน ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ในไซโตพลาสซึมเฉพาะที่สังเคราะห์และเก็บเมลานิน นอกจากนี้ยังมียีนที่ควบคุมระดับความเป็นกรดของสภาพแวดล้อมภายในของเมลานินอีกด้วย หน้าที่ของเอนไซม์สร้างเม็ดสีนั้นขึ้นอยู่กับค่า pH ของสิ่งแวดล้อมเป็นส่วนใหญ่ อิทธิพลของยีนที่ค้นพบต่อการสร้างเม็ดสีนั้นได้รับการทดสอบไม่เพียงแต่ในโครงสร้างเซลล์แต่ละเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงในร่างกายมนุษย์โดยตรงด้วย กิจกรรมของยีน-เมลานินได้รับการวิเคราะห์ในเด็กที่มีโทนสีผิวต่างกัน

สีตา สีผม และสีผิวเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่สำคัญและซับซ้อนซึ่งต้องมีการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้น เมลานินมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด เช่น หมึกปลาหมึกกระดองที่มีชื่อเสียงซึ่งมีเม็ดสีนี้ด้วย

เมลานินจะมีสีน้ำตาลเข้ม ในขณะที่ฟีโอเมลานินจะมีสีชมพูอมแดง ความสามารถที่สำคัญของเมลานินคือการดูดซับและกระจายแสงอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้

ที่น่าสนใจคือเมลานินในคนผิวสีเข้มมีขนาดใหญ่กว่าและไม่รวมตัวกันเป็นกลุ่ม ในคนผิวสีอ่อน เมลานินมีขนาดค่อนข้างเล็กและมักรวมตัวกันเป็นกลุ่มโดยมีเยื่อหุ้มล้อมรอบ นอกจากนี้ยังมีปรากฏการณ์ที่เรียกว่าภาวะผิวเผือก ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่ทำให้ผิวหนัง ตา และผมไม่มีเมลานินบางส่วนหรือทั้งหมด

รายละเอียดฉบับเต็มเผยแพร่ที่sCIENCE