Miért különbözik egyes emberi csoportok bőrszíne? Nyilván nem azért alakult így, hogy hosszú évszázadokon keresztül, a "mi" és "ők" kategóriák fenntartóinak munícióként szolgáljon, mert a természet nem foglalkozik ilyen hülyeségekkel. Annak, hogy különböző éghajlatokon különbözik az egyes emberek bőrszíne, kőkemény élettani okai vannak. Azokon a területeken, ahol erősen süt a nap és nagy az UV-A sugárzás a fekete bőrszín kiszűri a DNS-ben kárt okozó napsugarakat (éppen ezért sokkal alacsonyabb ezeken az égöveken a sötétbőrszínüek körében a bőrrák aránya), illetve megvédi a lebomlástól a DNS szintézishez fontos folát nevű molekulát. Ugyanakkor a napfénynek nemcsak káros hatása van, hanem nagyon fontos a D-vitamin szintéziséhez, ezért mérsékelt égöveken, ahol a napfény nem annyira erős, a világos bőrszín sokkal több előnnyel jár. A bőrszín egy melanin nevű pigmenttől függ, amelyet a bőrben található sejtek, a melanociták termelnek speciális sejtorganellumaikban a melanoszómákban (világos bőrű emberekben ennek a termelésnek a beindulásához erős napsütésre van szükség, ezért "barnulunk" le a tengerparton). A bőrszínek közötti eredendő különbség ezen melanoszómák számából és nagyságából ered.

Annak ellenére, hogy a bőrpigmenttáció sejttani alapjairól sokat tudunk, a genetikai háttér elég homályos. Eddig főként a melanocortin-1 receptor (MC1R) fehérje szekvenciája és a bőrszín között írtak le összefüggést [1], most azonban egy újabb gént lehet a listához adni (a jól csengő és könnyen megjegyezhető slc24a5-ről van szó) és ezúttal némi funkcionális adatsor is alátámasztja ezt a megfigyelést [2].
A felfedezés egy zebrahal mutánsnak köszönhető, amely a narancssárgás színe miatt a golden keresztnévre hallgat. Ha hinni lehet a szakmabeli pletykáknak, Keith Chang csoportja közel tíz éve klónozgatta a mutációt okozó gént, míg végül siker koronázta törekvéseiket, olyannyira, hogy az eheti Science címlapjáig (majd onnan a vezető hírportálokig) jutott az eredményük.

1. Ábra: A golden zebrahalak bőrében kisebb és halványabb melanociták találhatók (A,B). [2]

A golden zebrahalak pigmentációjának hibája ahhoz vezet, hogy a melanocitáik kisebbek és halványabbak, bennük kevesebb melanoszóma van (naná, hogy jó modellnek tűnt az emberi bőrpigmentáció tanulmányozásához is) (1. Ábra). Mint azt a hosszas klónozás eredménye kiderítette, a mutációt egy iontranszporter, a már említett SLC24A5 szekvenciájának megváltozása okozza, amely egy diszfunkcionális (és ezért még mRNS korában lebomló) fehérjét hoz létre. Maga az iontranszporter a sejt belsejében található, feltételezhetően a melanszómához tartozó membránokban mutatható ki, s a Ca²⁺ ionok bejutását segíti elő az említett sejtstruktúrába, illetve szerepe lehet a melanoszóma pH-jénak szabályozásában is. (Mivel ez a két esemény fontos a melanoszóma enzimjeinek működéséhez, könnyű levonni a következtetést, hogy mivel jár, ha a transzporter nem működik.)

Ami igen érdekes, hogy a mutációt ellensúlyozni lehet, nemcsak a normális zebrahal slc24a5 gén mRNS-ének a halembrióba való bejuttatásával, hanem a humán megfelelővel is, ami azt sugallja, hogy az emberekben a gén igen hasonló funkciókat tölthet be. Ez vezetett oda, hogy a kutatók az emberi genetikai állomány variációit feltérképező Hap-Map Project segítségével elkezdték vizsgálni, hogy van-e összefüggés a gén variációi és a bőrszín között. Egyetlen nukleotida különbséget fedeztek fel, amely a fehérje szinten egy aminosav (Ala->Thr) cseréjét okozta. Míg a 111. aminosavpozícióban levő ősibb alanint (Ala¹¹¹) kódoló szekvencia 93-100% arányban szerepelt az afrikai-, indián-, vagy kelet-ázsiai származású mintákban, addig az újkeletű threonint (Thr¹¹¹) kódoló DNS 98.7-100%-ban dominálta az európai genetikai állományokat.
Remélem ezen a ponton egy kicsit mindenki felkapta a fejét, hiszen a fent leírtak alapján ez nem lehet "A" bőrszín gén, hiszen az ősibb variáns jelen van a világosabb bőrű kelet-ázsiaiakban is. Való igaz (épp ezért igen bosszantó, újságírói slendriánság, hogy a főbb újságok és portálok már-már úgy aposztrofálták a hírt, mintha a bőrszínt kódoló egyetlen génről lenne szó), de nem is meglepő, hiszen a bőrszín tipikusan több gén által kódolt, ún. multigénes tulajdonság, nem véletlen hogy igen sok bőrszín árnyalat létezik. Az azonban bizonyítható, hogy az SLC24A5 polimorfizmusának köze van a bőrszínhez: összehasonlítva különböző populációkban a bőrszínárnyalatokat, egyértelműnek tűnik, hogy a sötétebb szín az ősi allélal van kapcsolatban. Sőt kis statisztikázással azt is kihozták a mintákból, hogy az iontranszporter gén polimorfizmusa, az európai-afrikai bőrszínkülönbség kb. 25-38%-áért felelős. Az azonban sajnos nem derül ki, hogy az említett emberi polimorfizmus milyen funkcionális következménnyel jár. Míg a zebrahal esetében egyértelmű, hogy a pigmentáció eltérést a mutáns esetében fehérjét kódoló mRNS gyors lebomlása okozza, addig az emberekben nincs ilyesmiről szó, csak egy kisebb szekvenciaeltéres figyelhető meg a különböző bőrszínű egyének esetében. Ez valószínűleg az SLC24A5 működésére van kihatással, de hogy pontosan mi történik az még a jövő zenéje.

[1] Harding RM, Healy E, Ray AJ, Ellis NS, Flanagan N, Todd C, Dixon C, Sajantila A, Jackson IJ, Birch-Machin MA, Rees JL. (2000) Evidence for variable selective pressures at MC1R. Am J Hum Genet. 66(4): 1351-1361. Epub 2000 Mar 24.
[2] Lamason RL, Mohideen MA, Mest JR, Wong AC, Norton HL, Aros MC, Jurynec MJ, Mao X, Humphreville VR, Humbert JE, Sinha S, Moore JL, Jagadeeswaran P, Zhao W, Ning G, Makalowska I, McKeigue PM, O'donnell D, Kittles R, Parra EJ, Mangini NJ, Grunwald DJ, Shriver MD, Canfield VA, Cheng KC. (2005) SLC24A5, a putative cation exchanger, affects pigmentation in zebrafish and humans. Science 310: 1782-1786.