SNP & Coffee

1.SNP与表型差异

SNP（单核苷酸多态性;Single Nucleotide Polymorphisms）主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。

The upper DNA molecule differs from the lower DNA molecule at a single base-pair location (a C/A polymorphism)

    它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90%以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500~1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。因此，SNP成为第三代遗传标志，人体许多表型差异、对药物或疾病的易感性等等都可能与SNP有关。PTC（苯基硫代碳酰二胺;phenylthiocarbamide）是一种由尿素人工合成的白色晶状化合物，因分子结构苯环上带有硫代酰胺基而有苦味。

丹麦遗传学家W.L.约翰森于1911年提出的两个遗传学名词，有基因型和表型。遗传后染色体自由重组会产生新的“基因型”，但不同的基因型不一定都有不同的表现，而生物体外在表现出来的就是所谓“表型”

1931-1932年首先发现某些人对PTC有苦味感（品尝者、敏感者），而有些人则无苦味感（味盲者），从而将人类对PTC尝味分为两类。但味盲者对不含硫代酰胺基的苦味物（如苦味酸等）还是有苦味的感觉。过去70多年的研究已经证明味觉差异在美国人群中相当普遍：约有30％的人群对PTC无反应，而70％的人群都是PTC的“品尝者”，即能够感受到PTC强烈的苦味。感知PTC的能力已被证明是显性遗传的。GWAS研究（GWAS是在某一特定人群中研究遗传突变和表型之间的相关性）已经发现在9q22区域的SNP rs965513与PTC有关，且在不同人群中的到了独立重复验证。

利用来自各类感知PTC能力不同种族和个体的信息，研究人员识别出7号染色体上的一个小区域显示出SNP标记与受试个体PTC敏感度之间的强烈连锁不均衡性。7号染色体上的这个区域只含有一个基因，研究人员将其命名为PTC，该基因编码的蛋白是TAS2R苦味受体家族中的一员。

复旦大学现代人类学教育部重点实验室的李辉博士研究组，通过对现代中国人群的基因分析发现，在人体舌头细胞中的一种称为TAS2R16的苦味基因在所有味觉基因中对毒性的识别力最强，而中国人群这一基因更是显现出超强的能力，表明中国有更多的人对“苦味”最敏感，敏感程度远高于其他人群，此对人类健康生存，以及抛弃有毒物种，保留有用农作物，促进农业发展有重要作用。该研究成果近日已发表在美国著名学术期刊《人类生物学》上。

2.SNP如何影响饮食选择

人们的PTC反应影响饮食选择，NIDCD的主任James F. Battey博士说：“这项研究有望促进我们更好地了解驱动包括吸烟和饮食等在内的人类行为的原因。”

咖啡、茶和酒精是广泛消费的具有苦味的饮料，并且对健康具有各种有益和不利的影响。

研究人员通过对生物银行样本的基因分析，找到对三种苦味物质或多或少敏感的人：咖啡因、奎宁（想想奎宁水）和丙基硫氧嘧啶，这些物质常在基因测试中用作苦味鉴定剂。

然后他们观察对上述一种或多种苦味物质敏感的人，是否比不敏感的人喝更多或更少的咖啡。令研究人员惊讶的是，那些对咖啡因更敏感的人，比那些对咖啡因不敏感的人喝更多的咖啡。

而对茶饮用习惯的影响则正好相反，对丙硫氧嘧啶和奎宁敏感度越高，就越喜欢喝茶，但对咖啡因敏感度越高，喝茶的频率就越少。

对酒饮来说，对丙硫氧嘧啶的感知越强会导致喝酒的频率越低，而对其它两类化合物的感知强度对饮酒习惯不具有明显影响变化。

3.咖啡因敏感性对咖啡饮用量的影响

实际上，咖啡因敏感性增加，对咖啡饮用量增加的影响很小：只相当于每天多喝两汤匙咖啡。

如何解释这个研究结果？西北大学范伯格医学院预防医学助理教授玛丽琳·科内利斯（Marylin Cornelis）是这项研究的作者之一，她说，人们可能“学会把苦味和咖啡所能提供的刺激联系起来。”换句话说，他们对咖啡“上瘾”了。

虽然味觉在人们的咖啡饮用中起着一定的作用，Cornelis说，人们分解咖啡因并将其从体内排出的能力大小，可以更好地预测他们会喝多少咖啡。那些具有更强分解咖啡因的基因的人，往往会喝更多的咖啡。这个解释再一次证明，人们似乎愿意喝更多的咖啡。

但实际生活中，一杯咖啡的苦味并不完全是由咖啡因决定的，制作技巧、研磨粗细、水温、甚至是器皿的清洁度都会影响到最终咖啡的口感，这也是研究的局限性所在。

研究结果还表明，那些每天喝两到三杯咖啡的人可能更长寿。

Reference (侵删)

[1]SNP: https://en.wikipedia.org/wiki/Single-nucleotide_polymorphism

[2]数据库:

    美国国立生物技术信息中心: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/

    德国HGBAS网站: http://www.hgbas.cgr.ki.sei

    日本JST数据库: http://jjy.nict.go.jp/

[3]邹起练1. 福建畲族苯硫脲味盲频率的分析Analysis of Teste-blindness Frequency for Phenylthiocarbamide in the She Nationality in Fujian[J]. 遗传, 1995, 17(4):15-15.

[4]Understanding the role of bitter taste perception in coffee, tea and alcohol consumption through Mendelian randomization: https://www.nature.com/articles/s41598-018-34713-z

[5]Coffee and Caffeine Genetics Consortium et al. Genome-wide meta-analysis identifies six novel loci associated with habitual coffee consumption. Mol. Psychiatry 20, 647–656 (2015).

[6]其他:

https://www.nih.gov/about-nih/what-we-do/nih-almanac/national-institute-deafness-other-communication-disorders-nidcd

https://www.54lou.com/huanjing-shipinkexue/20181113118.html

https://www.sohu.com/a/191429657_99971433

https://www.sohu.com/a/163286802_99971433

http://www.ebiotrade.com/newsf/2003-2/L20032250047.htm

The end