بشرة داكنة
الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة

يمتلك البشر ذوي البشرة الداكنة كمية عالية من الميلانين في جلدهم. والميلانين هو عنصر مشتق من التيروزين والأحماض الأمينية.يحمي الميلانين الأنسجة والحمض النووي من أضرار الأشعة فوق البنفسجية. يتم إنتاج الميلانين في خلايا متخصصة تسمى الخلايا الصباغية، والتي توجد في أدنى مستوى من البشرة. ويتم إنتاج الميلانين داخل خلايا صغيرة مرتبطة بالغشاء تسمى الميلانوزومات.
الأشخاص الذين يمتلكون بشرة داكنة يكون لديهم الكثير من الميلانوسومات المتكتلة والكبيرة والمليئة بالميلانين. يمنح هذا الاختلاف ذوي البشرة الداكنة حماية اقوى من سبعة إلى ثمانية أضعاف ضد تلف الحمض النووي، ولكن حتى لون البشرة الداكن لا يمكن أن يحمي من جميع أنواع تلف الحمض النووي.
توفر البشرة الداكنة حماية كبيرة ضد الأشعة فوق البنفسجية بسبب محتواها من الأوميلانين، وقدرات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية للأجسام الصباغية الكبيرة، ولأنه يمكن تحريكه بشكل أسرع ونقله إلى سطح الجلد من أعماق البشرة.
بالنسبة لمنطقة الجسم نفسها، يمتلك الأفراد ذوي البشرة الفاتحة والداكنة أعدادًا متشابهة من الخلايا الصباغية (هناك اختلاف كبير بين مناطق الجسم المختلفة)، ولكن العضيات المحتوية على الصباغ، تسمى الميلانوزومات، أكبر وأكثر عددًا في الأفراد ذوي البشرة الداكنة. الخلايا القرنية من الجلد الداكن المزروعة بالخلايا الصباغية تؤدي إلى نمط توزيع الصباغ الميلاني المميز للبشرة الداكنة.
الميلانوزومات ليست كثيفة التركيز في الجلد الداكن مقارنة بالجلد الفاتح. بسبب تركيز الميلانوسومات في الجلد الداكن، يمكن للجلد امتصاص المزيد من الطاقة من الأشعة فوق البنفسجية وبالتالي توفير حماية أفضل ضد حروق الشمس من خلال امتصاص وتشتيت الأشعة فوق البنفسجية.
يحمي الجلد الداكن من تلف الحمض النووي المباشر وغير المباشر. يحدث التكامل الضوئي عندما يمتص الميلانين الفوتونات. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن التأثير الواقي للضوء للبشرة الداكنة يزداد بحقيقة أن الميلانين يمكنه التقاط مركبات الاكسجين التفاعلية، مثل بيروكسيد الهيدروجين، التي يتم إنشاؤها بواسطة تفاعل الأشعة فوق البنفسجية في بعض طبقات الجلد.
تمتلك الخلايا الصباغية الداكنة قدرة أكبر على الانقسام بعد تشتيت الأشعة فوق البنفسجية، مما يوحي بأنها تتلقى ضررًا أقل للحمض النووي الخاص بها. وعلى الرغم من ذلك، تدمر الأشعة فوق البنفسجية جهاز المناعة حتى في الأفراد ذوي البشرة الداكنة بسبب تأثيره على خلايا لانغرهانس.
على الرغم من أن الجلد الداكن يمتص ضوء الشمس بنسبة 30 إلى 40٪ أكثر من الجلد الفاتح، إلا أن البشرة الداكنة لا تزيد من امتصاص الجسم للحرارة الداخلية في حالات الإشعاع الشمسي الشديد.
الإشعاع الشمسي يسخن إلى حد ما سطح الجسم ولا يسخن الخلايا الداخلية. علاوة على ذلك، هذه الكمية من الحرارة لا تذكر مقارنة بالحرارة الناتجة عند تحريك عضلات الجسم بنشاط أثناء التمرين.
بغض النظر عن لون البشرة، يتمتع البشر بقدرات ممتازة على تبديد الحرارة من خلال التعرق. نصف الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض يكون في شكل الأشعة تحت الحمراء ويتم امتصاصه بالمثل بغض النظر عن لون البشرة.
يميل الأشخاص ذوي البشرة الداكنة إلى إظهار علامات أقل للشيخوخة في بشرتهم مقارنة بذوي الجلد الفاتح لأن بشرتهم الداكنة تحميهم من معظم اضرار الإشعاع الشمسي.
لون البشرة هو سمة جينية متعددة، أي أن هناك العديد من الجينات مشتركة في تحديد النمط الظاهري. تعمل العديد من الجينات معًا في مجموعات معقدة لتحديد لون البشرة للفرد. عادةً ما يتم توزيع اختلافات لون البشرة من الفاتح إلى الداكن، كما هو معتاد بالنسبة للصفات متعددة الجينات.
أظهرت البيانات التي تم جمعها من الدراسات على جين MC1R أن هناك نقصًا في التنوع في العينات الأفريقية ذات البشرة الداكنة في أليل الجين مقارنة بالسكان غير الأفريقيين. هذا أمر لافت للنظر بالنظر إلى أن عدد الأشكال المتعددة لجميع الجينات تقريبًا في مجموعة الجينات البشرية أكبر في العينات الأفريقية منه في أي منطقة جغرافية أخرى. لذلك، في حين أن الجين MC1R f لا يساهم بشكل كبير في الاختلاف في لون الجلد حول العالم، فإن الأليل الموجود في مستويات عالية في السكان الأفارقة ربما يحمي ضد الأشعة فوق البنفسجية وربما كان مهمًا في تطور البشرة الداكنة.
على ما يبدو أن لون الجلد يختلف في الغالب بسبب الاختلافات في عدد من الجينات ذات التأثير الكبير بالإضافة إلى العديد من الجينات الأخرى ذات التأثير الصغير (TYR و TYRP1 و OCA2 و SLC45A2 و SLC24A5 و MC1R و KITLG و SLC24A4). هذا لا يأخذ في الاعتبار آثار الرعاف، والتي من المحتمل أن تزيد من عدد الجينات ذات الصلة.
تمثل الاختلافات في الجين SLC24A5 20-25 ٪ من الاختلاف بين السكان ذوي البشرة الداكنة والفاتحة في إفريقيا،  ويبدو أنها نشأت في الآونة الأخيرة خلال ال 10000 سنة الماضية.
يكون تعدد الأشكال Ala111Thr أو rs1426654 في الترميز الجيني SLC24A5 منخفضاً في أوروبا، ولكنه شائع بين السكان في شمال إفريقيا والقرن الأفريقي وغرب آسيا وآسيا الوسطى وجنوب آسيا.