GENETYKA 02.06.2009

Wykład 11

Krytyka identycznych genotypów u MZ lub 50% u DZ

• mutacja u jednego z MZ (np. heterochromia, utrata X)
  ale z tego wynika, że nie doszacowujemy wskaźnika odziedziczalności a nie, że przeszacowujemy

• inne typy bliźniactwa, np. oocytarne bliźnięta (dwa plemniki)

• nadpłodność - kilka jaj zapładnianych przez plemniki różnych mężczyzn

Czynniki zaburzające analizę cech u MZ

• lustrzane odbicie MZ

• lateralizacja (lewo-praworęczność, skręt wirów włosów, cechy twarzy); ta asymetria może dot. też cech behawioralnych

• środowisko wewnątrzmaciczne

• np. zaopatrzenie w krew - rywalizacja u MZ i problemy porodowe - np. anoxia w czasie porodu częstsza u drugiego, wcześniactwo

• determinacja zygotyczności

• 90-95% poprawność oceny, wg innych 40% błąd, jednak na podstawie kryterium podobieństwa - 90%; kiedyś sądzono, że MZ mają zawsze wspólne łożysko i kosmówkę (25% ma oddzielną kosmówkę)

• losowość próbki

• Różnice społeczno-ekonomiczne między rodzinami MZA (niskie warstwy społeczne) MZT (klasa średnia).

• Podobnie rodziny adoptujące są często z tej samej klasy - zatem podobne bardziej niż chcielibyśmy.

• stopień separacji

• czy bliżniaki mają kontakt ze sobą, czy się kiedykolwiek spotkały (zawyżony lub zaniżony współczynnik korelacji)

• proces „twining”

• może wystąpić, gdy się często widują

• świadomość posiadania bliźniaka

• fantazja na temat wspólnych cech

Metoda badania rodzin

współczynnik pokrewieństwa: r = (1/2)ⁿ

r - proporcja wszystkich genów, które są identyczne u dwóch osobników dzięki wspólnemu pochodzeniu

jeżeli wspólnych przodków było więcej niż jeden to np. (1/2)⁴ + (1/2)⁴ = 1/8

współczynnik wsobności (F)

proporcja loci, w których osobnik jest homozygotyczny ze względu na pochodzenie

F = (1/2)ⁿ

gdzie

n = liczba pokoleń do wspólnego przodka

wady metody badania rodzin

• każde rodzinne podobieństwo może być albo wynikiem genów, albo tego samego środowiska

• porównywanie osobników w różnym wieku - brak stabilności różnych zachowań w czasie

metoda badania dzieci adoptowanych

• adopcja normalna - rodzice nie są spokrewnieni z dzieckiem

• adopcja, w której jedno z dzieci zostaje z rodzicami biologicznymi

wady metody badania dzieci adoptowanych:

• dzieci do adopcji oddają ludzie o IQ średnio 86

• dzieci są częściej adoptowane przez osoby inteligentniejsze

• matki dzieci oddawanych do adopcji częściej cierpią na zaburzenia psychiczne

• dzieci są umieszczane w nowych rodzinach selektywnie (nie jest to próba losowa)

Danymi o stopniu odziedziczalności mogą być też dane o dzieciach upośledzonych od urodzenia (np. nie wyuczone formy ekspresji u niewidomych i niesłyszących) oraz dane o uniwersalnych zachowaniach na podst. porównań międzykulturowych.

Gdy większa liczba osób ma dostęp do edukacji to spada zmienność środowiska i rośnie zmienność genetyczna (i odwrotnie). Czy to znaczy, że element genetyczny dominuje?

Model pojedynczego genu - wpływ locus z podwójnym allelem na cechę ilościową wyrażaną w addytywnych wartościach genetycznych i odchyleniach wariancji

Składniki wariancji - w modelu ACE składnikami są:

1. addytywne czynniki genetyczne

2. wspólne czynniki środowiskowe

3. specyficzne czynniki środowiskowe (badania MZ i DZ)

r_MZ = 0,64 (r lub V ????????)

r_DZ = 0,44

h² = 2(0,64-0,44) = 0,4

c² = 0,64-0,4 = 0,24

e² = 1 - 0,64 = 0,36

analiza przypadków krańcowych (analiza ekstremów DF) - zbliżona do modelu progu obciążenia

nie pytamy o przyczynę różnic, ale co jest przyczyną, że wyniki u pewnych osób są „ekstremalne” - można wykryć czy ekstrema są efektem kontinuum rozkładu danej cechy ilościowej, czy reprezentują osobny syndrom (czy czynniki determinujące zachowanie są specyficzne).

Mapowanie loci cech ilościowych (QTL)

aby zidentyfikować geny „ilościowe” sprawdza się markerowe loci

1. sprzężenia (linkages) - czy w danej rodzinie dziedziczenie danego locus koreluje z charakterystyką podobieństwa cechy, np. rodzeństwo ma prawdopodobieństwo 25% że nie mają wpólnego allelu w danym locus, 50% że mają jeden wspólny allel i 25% że oba. Jeśli są chorzy i jest 8%, 40% i 52% (jak w przypadku cukrzycy typu I) to świadczy to o sprzężeniu danego markera z chorobą

2. powiązania (associations) - czy pewne allele danego locus są skorelowane z określonymi wartościami danej cechy, np. u chorych na Alzcheimera częstość allelu 4 dla genu apolipoproteiny E wynosi 40%, a u osób zdrowych tylko 15%. Musi być odpowiednio dobrana grupa kontrolna - problem „chińskich pałeczek do jedzenia”

orównań międzykulturowych.i u niewidomych i niesłyszących) oraz dane o uniwersalnych zachowaniach na podst. niczego nie jest cmarkery genetyczne

odległość chromosomalna między markerem DNA a domniemanym QT (domniemany gen, który może wpływać na cechę ilościową) wpływa na moc testu (im marker dalej, tym więcej rekombinacji, tym moc mniejsza)

współczynnik pokrewieństwa genetycznego -

wspólna addytywna wariancja i wariancja dominacyjna

rodzic-dziecko: jedynie wariancja addytywna, bez dominacyjnej - bo dziecko dostaje tylko jeden allel od danego rodzica, a nie parę w której może zachodzić dominacja;

rodzeństwo: proporcja wspólnej wariancji addytywnej: 0,5, wariancja dominacyjna: 0,25

bliźnięta MZ: 1 - addytywna, 1 - dominacyjna

założenie równości środowisk - założenie, że bliźnięta są tak samo traktowane przez rodziców

nie ma znaczenia dla zachowań bliźniąt MZ, czy rodzice traktują je identycznie, czy próbują różnicować

dopasowanie modelu - celem wybrania najlepiej dopasowanego modelu jest wybranie modelu z najmniejszą liczbą parametrów, który generuje oczekiwane wartości najlepiej odpowiadające zaobserwowanym danym

kojarzenie wybiórcze dodatnie - dobieranie się ludzi w pary bardziej podobne niż losowe (np. podobieństwo inteligencji, upodobań, wyglądu itp.)

INTELIGENCJA

Inteligencja - Galton w IXI wieku zastosował metodę bliźniąt i twierdził, że natura w większym stopniu determinuje różnice w poziomie inteligencji

Alfred Binet (1905), wraz z Simonem, zaproponował pierwszy test na inteligencję

L. M. Terman (1916) wprowadził pojęcie IQ i zmodyfikował testy

Inteligencja to cecha mierzalna czy niemierzalna?

IQ jest uwarunkowane genetycznie czy środowiskowo?

Badania nad MZA nie dają odpowiedzi na to pytanie - za małe różnice środowiskowe pomiędzy rodzeństwem w porównaniu do różnic w całej populacji.

Różnica IQ pomiędzy MZT i MZA - 17

Różnica IQ pomiędzy rodzeństwem DZ - 15

Badania Loehlina i Nicholsa (1976)

6000 par bliźniąt

• średni współczynnik korelacji IQ dla bliźniąt MZ - 0,85

• średni współczynnik korelacji IQ dla bliźniąt DZ - 0,60

czy traktowanie bardziej podobne bliźniąt MZ (…)

stopień pokrew.	korelacja zaobserw.	G	E2	korel. oczekiwana	K-O
niespokrewnione	-0,01	0	0	0	-0,01
niespokrewnione, razem	0,23	0	1	0,18	0,05
rodzice i adoptowane dziecko	0,19	0	1	0,18	0,01
rodzeństwo osobno, rodzic- dziecko osobno	0,34 0,32	0,5	0	0,35	0,01
rodzic-dziecko lub rodzeństwo razem	0,50	0,5	1	0,53	-0,03
DZ razem	0,53	0,5	1	0,53	0,00
MZA	0,75	1	0	0,69	0,06
MZT	0,87	1	1	0,88	-0,01

Różnice międzyodmianowe w IQ

Średnia różnica IQ pomiędzy afrykańskimi i europejskimi amerykanami wynosi 1 odchylenie standardowe

---