Корреляция ген – среда - Gene–environment correlation - Wikipedia

Корреляция ген – среда (или же корреляция генотипа окружающей среды) происходит, когда воздействие условий окружающей среды зависит от индивидуальной генотип.

Определение

Корреляции ген – среда (или rGE) корреляция из двух черты, например рост и вес, что означало бы, что когда одно меняется, то же самое и другое. Корреляции ген – среда могут возникать как причинный и непричинный механизмы.[1] Главный интерес представляют те причинные механизмы, которые указывают на генетический контроль воздействия окружающей среды. Генетические варианты влияют на воздействие окружающей среды косвенно через поведение. Описаны три причинных механизма, приводящих к корреляциям ген – среда.[2]

(я) Пассивный Корреляция ген-среда относится к ассоциации между генотипом, который ребенок унаследовал от своих родителей, и окружающей средой, в которой он воспитывается. Родители создают домашнюю среду, на которую влияют их собственные наследственный характеристики. Биологические родители также передают своим детям генетический материал. Когда генотип детей также влияет на их поведенческие или когнитивные результаты, результатом может быть ложные отношения между окружающей средой и результатом. Например, потому что родители, которые в анамнезе антисоциальное поведение (умеренно наследственный ) подвергаются повышенному риску жестокого обращения со своими детьми, можно утверждать, что плохое обращение может быть маркером генетического риска, который родители передают детям, а не причинным фактором риска для проблем поведения детей.[3]
(ii) Вызывающий воспоминания (или реактивная) корреляция ген-среда происходит, когда индивидуальное (наследуемое) поведение вызывает реакцию среды. Например, связь между супружеским конфликтом и депрессией может отражать напряженность, возникающую при взаимодействии с депрессивным супругом, а не причинный эффект супружеского конфликта на риск депрессии.
(iii) Активный Корреляция между генами и окружающей средой возникает, когда человек обладает наследственной склонностью выбирать воздействие окружающей среды. Например, экстраверты могут искать совершенно иную социальную среду, чем застенчивые и замкнутые.

Корреляция между генами и средой также может возникать из-за не причинных механизмов, включая эволюционные процессы и поведенческое «загрязнение» меры окружающей среды. Эволюционные процессы, такие как генетический дрейф и естественный отбор, может вызывать различия в частотах аллелей между популяциями. Например, воздействие малярийных комаров на протяжении многих поколений могло вызвать более высокую частоту аллелей серпа среди определенных этнических групп. гемоглобин (HbS) аллель, a рецессивный мутация, которая вызывает серповидноклеточная анемия но оказывает сопротивление против малярия.[4] Таким образом, генотип HbS стал ассоциироваться с малярийной средой.

Свидетельство

Количественные генетические исследования

Исследования близнецов и усыновлений предоставили много доказательств корреляции между генами и окружающей средой, продемонстрировав, что предполагаемые экологические меры наследственный.[5] Например, исследования взрослых близнецов показали, что желательные и нежелательные жизненные события умеренно наследуются, как и конкретные жизненные события и жизненные обстоятельства, включая развод, склонность к браку, качество брака и социальную поддержку. Исследования, в которых исследователи измеряли специфические для ребенка аспекты окружающей среды, также показали, что предполагаемые факторы окружающей среды, такие как родительская дисциплина или теплота, умеренно наследуются. Просмотр телевидения, ориентация группы сверстников и социальные установки - все это умеренно наследуемо. Также появляется все больше литературы о генетических факторах, влияющих на поведение, представляющее риск для здоровья, например, потребление алкоголя, табака и запрещенных наркотиков, а также рискованное поведение. Подобно родительской дисциплине, это поведение, связанное со здоровьем, имеет генетическое влияние, но считается, что оно оказывает опосредованное окружающей средой воздействие на болезнь. В той степени, в которой исследователи пытались определить, почему коррелируют гены и окружающая среда, большинство доказательств указывает на промежуточные эффекты личности и поведенческих характеристик.

Среда передается по наследству, потому что генотип влияет на поведение, которое вызывает, отбирает и изменяет особенности среды. Таким образом, окружающая среда, менее подверженная поведенческим модификациям, имеет тенденцию быть менее наследуемой.[1] Например, негативные жизненные события, которые не зависят от человека (например, смерть любимого человека, потеря дома в результате стихийного бедствия), имеют более низкую наследуемость, чем негативные жизненные события, которые могут зависеть от поведения человека (например, развод, увольнение с работы). Точно так же события личной жизни (т. Е. События, которые происходят непосредственно с человеком) более наследуемы, чем события сетевой жизни (т. Е. События, которые происходят с кем-то в социальной сети человека, таким образом влияя на человека косвенно).

Молекулярно-генетические исследования

Свидетельства о существовании корреляций между генами и окружающей средой недавно начали поступать от молекулярно-генетический расследования. В Совместные исследования генетики алкоголизма (COGA) группа сообщила, что однонуклеотидный полиморфизм в интроне 7 a2 рецептора гамма-аминомасляной кислоты (rs279871; GABRA2) был связан с алкогольная зависимость и семейное положение. Лица, у которых был вариант GABRA2 высокого риска (т.е. вариант, связанный с алкогольной зависимостью), с меньшей вероятностью вступили в брак, отчасти потому, что они были подвержены более высокому риску антисоциальное расстройство личности и менее вероятно, что их мотивировало желание доставить удовольствие другим.[6] Существуют также молекулярные доказательства пассивной корреляции ген-среда. Недавнее исследование показало, что у детей почти в 2,5 раза больше шансов получить диагноз Синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), если их матери были разведены, разлучены или никогда не были замужем. Однако в этом примере матери, обладающие коротким аллелем дофаминовый рецептор ген DRD2 с большей вероятностью были разведены, разлучены или никогда не были женаты. Более того, их дети чаще страдали СДВГ. Следовательно, часть связи между семейным положением родителей и диагнозом СДВГ у детей в этой выборке объясняется тем, что смешивающая переменная материнского генотипа DRD2.[7] Оба этих исследования также нашли доказательства взаимодействие гена с окружающей средой.

А полигенный показатель (PGS; также называемый оценкой полигенного риска), который представляет собой число, присваиваемое людям на основе вариаций в нескольких генетических локусах и связанных с ними регресс веса от полногеномные ассоциации исследований, также можно использовать для демонстрации корреляции между генами и средой. Этот эффект, часто называемый «генетическим воспитанием», свидетельствует о пассивной корреляции между геном и окружающей средой, когда полигенный показатель родителей независимо предсказывает исход потомства, выходящий за рамки собственных PGS потомства, и был продемонстрирован для образовательных достижений у людей.[8][9][10]

Значимость

Врачи хотят знать, вызывает ли воздействие экологического риска болезнь. Тот факт, что воздействие окружающей среды передается по наследству, означает, что связь между воздействием окружающей среды и болезнью может быть сбит с толку по генотипу. То есть отношения могут быть ложный (не причинно-следственная), потому что одни и те же генетические факторы могут влиять как на подверженность риску окружающей среды, так и на болезнь. В таких случаях меры, направленные на снижение воздействия окружающей среды, не уменьшат риск заболевания. С другой стороны, наследственность воздействия условий окружающей среды сама по себе не означает, что факторы окружающей среды не ответственны за заболевание, и поэтому снижение воздействия пойдет на пользу людям с генетической предрасположенностью к рискованному поведению.

Например, в исследовании детей, рожденных от сестер-близнецов, выяснялось, существует ли связь между разводом родителей и употреблением алкоголя в потомстве. эмоциональный проблемы были вызваны или смешаны с родительским генотипом.[11] Исследование показало, что у потомков сестер-близнецов, которые не согласились на развод, был одинаково высокий уровень эмоциональных проблем, что позволяет предположить, что генетические факторы, делавшие близнецов и сестер склонными к разводу, также увеличивали риск их детей для депрессии и тревоги. Этот вывод свидетельствует о том, что предотвращение развода родителей мало повлияло бы на риск эмоциональных проблем у потомства (хотя данные о проблемах с алкоголем у детей соответствовали причинной роли развода).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Джеффи SR, Цена TS (2007). «Взаимосвязь генов и окружающей среды: обзор доказательств и последствий для профилактики психических заболеваний». Молекулярная психиатрия. 12 (5): 432–442. Дои:10.1038 / sj.mp.4001950. ЧВК  3703541. PMID  17453060.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  2. ^ Пломин Р., ДеФрис Дж. К., Лёлин Дж. К. (1977). «Взаимодействие и корреляция генотипа и окружающей среды в анализе человеческого поведения». Психологический бюллетень. 84 (2): 309–322. Дои:10.1037/0033-2909.84.2.309. PMID  557211.
  3. ^ ДиЛалла Л.Ф., Готтесман II (1991). «Биологический и генетический вклад в насилие: нерассказанная история Уидома». Психологический бюллетень. 109 (1): 125–129. Дои:10.1037/0033-2909.109.1.125. PMID  2006224.
  4. ^ Aidoo M, Terlouw DJ, Kolczak MS, McElroy PD, ter Kuile FO, Kariuki S, Nahlen BL, Lal AA, Udhayakumar V (2002). «Защитные эффекты гена серповидных клеток против заболеваемости и смертности от малярии». Ланцет. 359 (9314): 1311–1312. Дои:10.1016 / S0140-6736 (02) 08273-9. PMID  11965279.
  5. ^ Кендлер К.С., Бейкер Дж. Х. (2007). «Генетические влияния на меры окружающей среды: систематический обзор». Психологическая медицина. 37 (5): 615–626. Дои:10.1017 / S0033291706009524. PMID  17176502.
  6. ^ Dick DM, Agrawal A, Schuckit MA, Bierut L, Hinrichs A, Fox L, Mullaney J, Cloninger CR, Hesselbrock V, Nurnberger JI Jr, Almasy L, Foroud T, Porjesz B, Edenberg H, Begleiter H (2006). «Семейное положение, алкогольная зависимость и GABRA2: данные о взаимосвязи и взаимодействии генов и окружающей среды». J Stud Алкоголь. 67 (2): 185–194. Дои:10.15288 / jsa.2006.67.185. PMID  16562401.
  7. ^ Waldman ID (2007). «Взаимодействие генов с окружающей средой пересмотрено: Взаимодействует ли семейная стабильность матери с геном дофаминового рецептора D2 в этиологии детского синдрома дефицита внимания / гиперактивности?». Развитие и психопатология. 19 (4): 1117–1128. Дои:10.1017 / S0954579407000570. PMID  17931438.
  8. ^ Kong, A; и другие. (2018). «Природа воспитания: влияние родительских генотипов». Наука. 359: 424–428. Дои:10.1126 / science.aan6877.
  9. ^ Бейтс, ТК; и другие. (2018). «Природа воспитания: использование модели виртуального родителя для проверки влияния воспитания на уровень образования детей в генотипированных семьях». Twin Res Hum Genet. 21: 73–83. Дои:10.1017 / чт.2018.11.
  10. ^ Уиллоуби, EA; МакГью, М; Iacono, WG; Рустичини, А; Ли, Джей Джей (2019). «Роль родительского генотипа в прогнозировании лет образования потомства: данные для генетического воспитания». Молекулярная психиатрия. Сначала онлайн. Дои:10.1038 / с41380-019-0494-1.
  11. ^ Д'Онофрио Б.М., Туркхаймер Э., Эмери Р. Э., Маес Х. Х., Силберг Дж., Ивз Л. Дж. (2007). «Дети близнецов изучают развод родителей и психопатологию потомства». Журнал детской психологии и психиатрии. 48 (7): 667–675. Дои:10.1111 / j.1469-7610.2007.01741.x. ЧВК  2990346. PMID  17593147.