Уровень образования частично зависит от генов

Обобщая результаты генотипирования сотни тысяч людей Европейского происхождения, большая Международная группа генетиков и биоинформатики определили 74 площадь мутагены, которые существенно коррелируют с уровнем полученного человеком образования (которое традиционно измеряется количеством лет исследований). Значительная часть идентифицированных генов, активных в мозге, особенно в период внутриутробного развития; мутации во многих из них будет влиять на когнитивные способности. Назвать эти гены, “гены и воспитание” является неверным, поскольку связь между уровнем образования, как правило, слабые и косвенные. Вместе с тем, исследование подтвердило, что современные аналитические методы для очень больших выборок людей можно выявить достоверного влияния генов, даже тех персонажей, которые в основном определяется средой и традиционно не считается врожденной.

На первый взгляд может показаться, что эта характеристика, как уровень образования (уровень образования), традиционно измеряется количеством лет, проведенных в человека, в исследовании, представляет собой типичный пример-наследственная характеристика, определены только факторы внешней среды (такие как материальная обеспеченность семьи, уровень развития системы образования в стране, и др.). Но это впечатление обманчиво. Хотя в целом понятно, что уровень образования также может влиять на персонажей, во многом зависит от генов. Например, такие как познавательные способности, или открытость опыту (см.: открытость опыту).

1980-х гг. анализ больших образцов-близнецов и их родителей показал, что уровень образования является высокая наследуемость. Варьирование этого признака как минимум на 20% определяется генетическими различиями между людьми, а некоторые образцы даже были получены значения наследуемости составляет около 70% (А. С. Хит соавт., 1985. Политика в области образования и наследуемость уровня образования).

Однако эти цифры отражают лишь общие величина генетического вклада в изменчивость признака “уровень образования”. Гораздо труднее найти гены, влияющие на подобных персонажей. Тот факт, что количество лет обучения в школе, является признаком “высокого уровня” в том смысле, что гены могут влиять на него только очень опосредованно, через множество промежуточных ступеней (в отличие от, например, способность воспринимать определенный запах или отличить от красного до зеленого здесь, путь к ген особенностью является очень простым и коротким, см.: обезьян вылечили от дальтонизма при помощи генной терапии, “элементы”, 18.09.2009).

“Высокого уровня” поведенческих и психологических симптомов, могут повлиять на в то же время, сотни, если не тысячи различных генов (полиморфные локусы), и вклад каждого отдельного Гена, может быть исчезающе малой. В этом случае, близнец анализ и сопоставление родители детей показывает высокую наследуемость признака, а все попытки выявить связь между признаком и специфических генетических вариантов не удалось. То есть, мы знаем, что симптомы очень зависит от генов, но не могу понять, что.

Для решения этой проблемы необходим анализ огромного образцами десятков или сотен тысяч людей. Чем больше выборка, тем слабее генетические эффекты могут быть обнаружены с его помощью. Такие исследования стали возможны только в последние годы, спасибо за прочтение генома человека, бурное развитие и снижение цен молекулярной биологии и биоинформатике методы, а также последовательное накопление гено-и фенотипической информации о различных группах населения, которые были собраны со стандартными процедурами.

В 2013 году опубликовал результаты первых удачных попыток найти геном человека, гены, связанные с образованием. Была использована выборка из 126 559 лиц позволяет нам определить трех генов, каждый из которых значительно, хотя и очень слабо, связана с продолжительностью исследования (С. А. Ритвельда и соавт., 2013. ППА и 126,559 лиц определяет генетические варианты, связанные с уровнем образования).

Новая статья опубликована в журнале природа, огромное количество ученых по всему миру (только один список институтов и вузов, сотрудники которого принимали участие в исследовании, составляет 186 очков) сообщили о результатах исследования образца, состоящий из 293 723 лиц Европейского происхождения. Действительно должны выполнить Мета-анализ, который является обобщение полученных данных, используя тот же метод, используемый многими независимыми исследовательскими группами в разных странах. Средняя продолжительность по всей выборке составила 14,3 лет (стандартное отклонение 3.6).

Все люди, чья информация была использована, уровень образования был зафиксирован в возрасте не менее 30 лет, и генотипирование проводили 9,3 млн. однонуклеотидных полиморфизмов (“коротышка”), отражающих практически всей генетической изменчивости человечества. Потому что подавляющее большинство из 3 миллиардов нуклеотидов человеческого генома-это консерватор, который одинаков для всех людей, нет необходимости анализировать каждый нуклеотид, и дело может ограничиться только переменная.

Исследования была так называемая широкая Ассоциации генома (ППА, геном-широкое изучение Ассоциации). В этой процедуре много тонкостей и подводных камней, но, к счастью, разработки надежных статистических методов для их преодоления. Одна из самых больших проблем, связанных с “расслоение населения”. Это означает, что исследуемая популяция может быть подразделена (поднесущей), на отдельных частотах встречаемости некоторых генов и признаков. Из-за этого есть риск возникновения ложных ассоциаций. Эту проблему часто называют “проблема-Гена китайские палочки” (ген палочками). Название происходит от следующей аналогии. Предположительно, один из генетиков решили выяснить, какие гены влияют на склонность к едят палочками. Он попросил студентов рассказать о том, как часто им пользоваться палочками во время еды. Затем он генотипической их и провели поиск ассоциаций. Оказалось, что место это, безусловно, коррелируют с использованием палочек. Генетики сразу опубликовал статью, в которой сообщалось об обнаружении Гена “успешный-использования выбранного рук-инструменты-Гена” (короткий для суши). Спустя несколько лет оказалось, что суши является одним из тех генов, главный комплекс гистосовместимости, один из вариантов (аллелей), которые гораздо чаще встречается у азиатов, чем европейцев. Конечно, этого Гена не имеют никакой связи с использование палочек для еды. Однако, из-за азиатской культуры, такое поведение тоже чаще, чем в Европе, в gwas показали сильную и значимую связь, которая имеет не биологическое значение (Д. Хамер, л. сирота, 2000. Остерегайтесь ген палочками).

Чтобы справиться с проблемой “Гена китайские палочки”, разработаны две группы методов. Первый-это анализ на основе информации по отдельным семьям: сравнение родителей и детей или братьев и сестер, вы можете проверить, является ли Ассоциация семей. “Гены китайские палочки” может выдержать такое испытание. Другая группа методов анализа, связанные с неравновесной переключатели генов: если мы заинтересованы в аллели чаще, чем ожидалось, чтобы быть независимым от наследования, встречается в сочетании с определенными аллелями других, случайно выбранных генов, есть основания подозревать, что мы имеем дело с “геном китайские палочки”.

Авторы используют эти и некоторые другие методы, чтобы очистить результаты будут ложные положительные сигналы. Наконец-то удалось выявить 74, полиморфных локуса, каждый из которых с высокой долей вероятности никак не влияет, хотя и косвенно, Продолжительность обучения. Доля расслоение населения на генетические эффекты были обнаружены, по результатам анализа неравновесных переключателя не превышает 8%. Трех локусов, выявленных в предыдущем исследовании, были повторно выявлены новые.

Как и ожидалось, все эти гены влияют на уровень образования довольно слабая. Эффект каждого Гена в отдельности ответить на три-девять-недельного исследования и объяснить, от 0,01 до 0,035% вариации по признаку “Продолжительность обучения”. Кроме того, общий эффект всех 74 генов меньше, чем сумма их индивидуальных эффектов.

Доступно авторы были не только информацию о продолжительности изучения испытуемых, а также ряд других особенностей фенотипа. Это позволило оценить генетические корреляции (генетические корреляции), то есть, в какой степени гены влияют на уровень образования, также влияют на другие характеристики (Рис. 2).

Рис. 2. Генетические корреляции между длительностью исследования (EduYears) и другие характеристики: размеры отдельных подкорковых структур головного мозга и мозга в целом объем), нервно-психическими расстройствами (психоневрологический), психического (когнитивные функции), невротизм (Нейротизм), Индекс Массы тела (ИМТ) и height (Высота). На рисунке показано, что аллели, которые увеличивают вероятность того, что индивидуум, чтобы получить хорошее образование, это также связано с высоким интеллектом, большой объем головного мозга, снижают вероятность болезни Альцгеймера и эмоциональная устойчивость (низкий нейротизм). Читать обсуждаемой статьи в природе

Оказалось, что генетические вариации, которые способствуют долгосрочному обучению, также коррелирует с хорошим психические (когнитивные функции), большое количество мозга (черепа) и почему-то увеличивает риск биполярного расстройства. Вы также можете найти очень слаб, но все же значимая положительная корреляция между риском шизофрении и роста. Достоверные отрицательные корреляции для выявления нейротизма, риск болезни Альцгеймера, и судя изображения 2 Вес (хотя это было в тексте не упоминается). Размер повторяющиеся структуры Гена рассмотрении 74 никакого эффекта. Эти результаты являются предварительными и требуют дальнейшей проверки.

Появилась функциональная зона 74 гены, чтобы быть очень типичными. Они резко возросла доля генов в развитии и функционировании мозга. Мутации в них часто приводит к умственной отсталости, снижение объем мозга, повышают риск болезни Альцгеймера и других расстройств (типичным примером является ген TBR1). Некоторые из них выражаются в развивающийся мозг эмбрионов, регулируя деление клеток-предшественников нейронов, миграция молодых нейронов и рост головного мозга, в то время как для других роль синаптической пластичности (в том числе формирование дендритных шипиков и синапсов) в жизни. 37 тканях тела, хранящихся в базе данных, Генотип-ткань выражение проекта (GTEx), 13-часть центральной нервной системы, и все эти ткани — и только их! — выражение уровня 74 генов, связанных с продолжительностью исследования, значительно возрастает. Таким образом, в эмбриональном мозге, это в 1,36 раза выше, чем у взрослых.

Эти результаты кажутся логичными: можно предположить, что человек с хорошо развитым мозгом, при прочих равных условиях, будут более склонны к обучению.

Авторы подчеркивают, что призыв к идентификации их генов “гены и образование” является неправильным по нескольким причинам. Во-первых, уровень образования определяется факторами окружающей среды в большей степени, чем генетические (это верно для большинства психологических и поведенческих особенностей человека). Во-вторых, влияние отдельных генов из определенных объектов невелико. Это, впрочем, тоже общее место генетики поведения. В-третьих, аллельные гены могут влиять на черта “Продолжительность обучения” не напрямую, а через ряд промежуточных фенотипов. Конечно, это также верно, что большинство связей между генами и поведенческие симптомы у приматов. Чтобы проиллюстрировать этот последний пункт, авторы рассчитали данные из двух исследуемых когорт, которые обнаружили связь между генами и срок исследования может 23-42% объясняется влиянием этих генов на умственные способности, а еще 7% корреляции может быть связано с воздействием этих генов является индивидуальность присуща “открытость опыту”. Как эти доводы не являются тривиальными и сколько их должно быть, не стоит называть эти гены, “гены и воспитание” даже в популярных повествования, судить читателю. Я уважаю точкой зрения авторов, я хоть и с трудом, но все же оставил подзаголовок к данной новости “ученые нашли гены, образование”.

Авторы также отмечают, что их результаты вовсе не означает, что эффект от 74 генов в продолжительности обучения вид навсегда заданное, постоянное значение. Напротив, исходя из имеющихся данных можно с уверенностью сказать, что степень влияния этих и других генов на признак “Продолжительность обучения сильно зависит от условий окружающей среды. Она разная в разных странах и меняется с течением времени в одной и той же стране. Например, шведов, которые родились в 1930-е годы величина суммарного влияния 74 гены, отвечающие за Продолжительность исследования соответствовала почти весь год обучения. После этого она постепенно снижалась, и шведов, родившихся в конце 1950-х, он уже вряд ли 7-8 месяцев. Среди возможных причин, авторы отмечают, что реформа образования, что сделало его более доступным, а также значительно снизить среднее расстояние от места, где люди живут, а в основном в средних и высших учебных заведений. И это не удивительно: наследуемость признаков не является постоянным. Она может сильно различаться в зависимости от социально-экономических условий (ср. МФ. люди, рожденные в разное время, одни и те же гены по-разному проявляются в фенотипе, “элементы”, 12.01.2015).

Так или иначе, научные исследования показали, что если очень постараться и получить более подробную информацию, можно найти определенные гены, которые влияют на полигенного признака, хотя как каждого отдельного Гена невелика. Кроме того, он в очередной раз доказал, что даже сложные поведенческие характеристики, которые определяются окружающей средой и традиционно считаются ненаследственная (“приобретенные”), на самом деле, может иметь значительный генетический компонент.

Источник: Айсу Okbay, Джонатан П. Бошамп, Марк Алан фонтана, Джеймс Джей ли, настроиться Х. чел, Корнелиус А. Ритвельда, Патрик терли и соавт. Геном-широкой ассоциации исследование выявило 74 локусов, ассоциированных с уровнем образования // природа. Опубликовано онлайн 11. В мае 2016 года.

См. также:
1) доверчивость и благодарность наследственные признаки, “элементы”, 07.03.2008.
2) политические убеждения зависят от пугливости, “элементы”, 26.09.2008.
3) гены управляют поведением, а поведение — генами, “элементы”, 12.11.2008.
4) нашли ген, который влияет на склонность к добрым поступкам, “элементы”, 21.05.2009.
5) “геном приключений” более характерно для охотников-собирателей, чем у земледельцев, “элементы”, 06.09.2010.
6) политические взгляды зависят не только гены, но и несколько друзей, “элементы”, 08.11.2010.
7) При выборе спутника жизни от генов зависит, чего мы хотим, но мы не ходим, “элементы”, 03.02.2012.
8) люди, рожденные в разные эпохи, одни и те же гены по-разному проявляются в фенотипе, “элементы”, 12.01.2015.

Александр Марков

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.