유전자-환경 상관관계

Gene–environment correlation

유전자-환경 상관(또는 유전자형-환경 상관)은 환경 조건에 대한 노출이 개인의 유전자형에 따라 달라질 때 발생한다고 합니다.

정의.

유전자-환경 상관관계(orGE)는 키와 몸무게와 같은 두 가지 특성의 상관관계이며, 이는 하나가 변할 때 다른 하나도 변한다는 것을 의미합니다. 유전자-환경 상관관계는 인과적 메커니즘과 비인과적 메커니즘에 의해 발생할 수 있습니다.[1] 주요 관심사는 환경 노출에 대한 유전적 통제를 나타내는 인과 메커니즘입니다. 유전자 변이는 행동을 통해 간접적으로 환경 노출에 영향을 미칩니다. 유전자-환경 상관관계를 발생시키는 세 가지 인과 메커니즘이 설명되었습니다.[2]

(i) 수동적 유전자-환경 상관관계는 아이가 부모로부터 물려받은 유전자형과 아이가 양육되는 환경 사이의 연관성을 말합니다. 부모는 자신의 유전적 특성에 영향을 받는 가정 환경을 만듭니다. 생물학적 부모들은 또한 그들의 자녀들에게 유전 물질을 물려줍니다. 아이들의 유전자형이 그들의 행동 또는 인지 결과에도 영향을 미칠 때, 그 결과는 환경과 결과 사이에 가짜 관계가 될 수 있습니다. 예를 들어, 반사회적인 행동을 한 이력이 있는 부모는 자녀를 학대할 위험이 높기 때문에 학대는 자녀의 행동 문제에 대한 인과적 위험 요소라기보다는 부모가 자녀에게 전염시키는 유전적 위험의 표지가 될 수 있다고 말하는 사례가 있습니다.[3]
(ii) 환기성(또는 반응성) 유전자-환경 상관관계는 개인의 (상속 가능한) 행동이 환경 반응을 불러일으킬 때 발생합니다. 예를 들어, 부부 갈등과 우울 간의 연관성은 부부 갈등이 우울 위험에 미치는 인과적 영향보다는 우울한 배우자와 관계를 맺을 때 발생하는 긴장을 반영할 수 있습니다.
(iii) 활성 유전자-환경 상관관계는 개인이 환경 노출을 선택하는 유전적 성향을 가지고 있을 때 발생합니다. 예를 들어, 특징적으로 외향적인 사람들은 수줍음이 많고 물러나는 사람들과는 매우 다른 사회적 환경을 찾을 수 있습니다.

유전자-환경 상관관계는 진화 과정 및 환경 조치의 행동 '오염'을 포함한 비인과적 메커니즘에서도 발생할 수 있습니다. 유전자 드리프트 및 자연 선택과 같은 진화 과정은 집단 간 대립 유전자 빈도를 다르게 할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 세대에 걸쳐 말라리아를 가진 모기에 노출되면 낫형 적혈구 질환을 유발하지만 말라리아에 대한 내성을 부여하는 열성 돌연변이인 낫형 헤모글로빈(HbS) 대립유전자에 대한 특정 민족 집단에서 더 높은 대립유전자 빈도를 유발했을 수 있습니다.[4] 이런 식으로 HbS 유전자형은 말라리아 환경과 연관되어 있습니다.

증거

정량적 유전학 연구

쌍둥이 및 입양 연구는 추정되는 환경 측정이 유전 가능하다는 것을 입증함으로써 유전자-환경 상관 관계에 대한 많은 증거를 제공했습니다.[5] 예를 들어, 성인 쌍둥이에 대한 연구는 바람직한 삶의 사건과 바람직하지 않은 삶의 사건이 이혼, 결혼 성향, 결혼의 질 및 사회적 지지를 포함한 특정 삶의 사건과 삶의 상황과 마찬가지로 적당히 유전된다는 것을 보여주었습니다. 연구자들이 환경의 어린이 특정 측면을 측정한 연구에서도 부모의 훈육이나 온기와 같은 추정되는 환경적 요인이 적당히 유전된다는 것을 보여주었습니다. 텔레비전 시청, 또래 집단 성향 및 사회적 태도는 모두 적당히 계승 가능한 것으로 나타났습니다. 알코올, 담배, 불법 약물 섭취 등 건강에 위험이 되는 행동에 영향을 미치는 유전적 요인과 위험을 감수하는 행동에 대한 문헌도 증가하고 있습니다. 부모의 훈육과 마찬가지로 이러한 건강과 관련된 행동은 유전적으로 영향을 받지만 질병에 환경적으로 매개되는 영향을 미치는 것으로 생각됩니다. 연구자들이 유전자와 환경이 상관관계가 있는 이유를 알아내기 위해 시도한 정도로, 대부분의 증거는 성격과 행동 특성의 중간 효과를 지적했습니다.

유전자형은 환경의 특징을 환기하고 선택하고 수정하는 행동에 영향을 미치기 때문에 환경은 유전 가능합니다. 따라서 행동 수정에 덜 적합한 환경은 유전성이 떨어지는 경향이 있습니다.[1] 예를 들어, 개인이 통제할 수 없는 부정적인 삶의 사건(예: 사랑하는 사람의 죽음, 자연 재해로 집을 잃은 사건)은 개인의 행동에 의존할 수 있는 부정적인 삶의 사건(예: 이혼, 직장에서 해고)보다 유전성이 낮습니다. 마찬가지로, 개인 생활 이벤트(즉, 개인에게 직접적으로 발생하는 이벤트)는 네트워크 생활 이벤트(즉, 개인의 소셜 네트워크 내에서 누군가에게 발생하여 개인에게 간접적으로 영향을 미치는 이벤트)보다 유전성이 높습니다.

분자유전학적 연구

유전자-환경 상관관계의 존재에 대한 증거는 분자 유전자 조사로부터 최근에 발생하기 시작했습니다. 알코올 중독의 유전학에 대한 협력 연구(COGA) 그룹은 감마 아미노부티르산 Aa2 수용체(rs279871; GABRA2)의 인트론 7에 있는 단일 뉴클레오티드 다형성이 알코올 의존 및 결혼 상태와 관련이 있다고 보고했습니다. 고위험 GABRA2 변이체(즉, 알코올 의존과 관련된 변이체)를 가진 사람들은 결혼할 가능성이 낮았는데, 이는 부분적으로 그들이 반사회적 성격 장애의 위험이 더 높았고 다른 사람들을 기쁘게 하고 싶은 욕구에 의해 동기부여를 받을 가능성이 더 낮았기 때문입니다.[6] 수동적인 유전자-환경 상관관계에 대한 분자적 증거도 있습니다. 최근 연구에 따르면, 아이들은 엄마가 이혼하거나, 별거하거나, 결혼한 적이 없을 경우 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD) 진단을 받을 가능성이 거의 2.5배나 높았습니다. 그러나 이 표본에서 도파민 수용체 유전자 DRD2의 짧은 대립유전자를 가진 어머니는 이혼하거나 별거하거나 결혼하지 않았을 가능성이 더 높았습니다. 게다가, 그들의 아이들은 ADHD를 가지고 있을 가능성이 더 높았습니다. 따라서 본 표본의 자녀 중 부모 결혼 상태와 ADHD 진단 간의 연관성 중 일부는 모체 DRD2 유전자형의 교란 변수에 기인합니다.[7] 이 두 연구 모두 유전자-환경 상호작용에 대한 증거를 발견했습니다.

다중 유전자 유전자좌의 변화와 유전체 전체 연관 연구에서 나온 관련 회귀 가중치를 기반으로 개인에게 할당된 숫자인 다유전자 점수(PGS; 다유전자 위험 점수라고도 함)를 사용하여 유전자-환경 상관 관계를 입증할 수도 있습니다. 종종 "유전적 양육"이라고 불리는 이 효과는 부모의 다유전자 점수가 자손의 자체 PGS를 넘어 자손의 결과를 독립적으로 예측할 때 수동적인 유전자-환경 상관관계를 시사하며 인간의 교육적 성취에 대해 입증되었습니다.[8][9][10]

유의성

의사들은 환경 위험에 노출되면 질병이 발생하는지 여부를 알고 싶어합니다. 환경 노출이 유전 가능하다는 것은 환경 노출과 질병 사이의 관계가 유전자형에 의해 혼동될 수 있다는 것을 의미합니다. 즉, 동일한 유전적 요인이 환경 위험에 대한 노출과 질병 모두에 영향을 미칠 수 있기 때문에 (인과 관계가 아닌) 가짜일 수 있습니다. 이러한 경우 환경 노출을 줄이기 위한 조치는 질병의 위험을 감소시키지 않습니다. 반면, 환경 조건에 대한 노출의 유전성 자체가 환경적 요인이 질병에 책임이 없다는 것을 의미하지 않으므로 노출 감소는 위험 행동에 대한 유전적 성향을 가진 개인에게 도움이 될 것입니다.

예를 들어, 쌍둥이 자매 사이에서 태어난 자녀를 대상으로 한 연구는 부모 이혼과 자녀의 알코올 및 정서적 문제 사이의 관계가 부모 유전자형에 의해 인과 관계인지 또는 교락 관계인지를 조사했습니다.[11] 이번 연구에서는 이혼 불화를 겪은 쌍둥이 자매의 자녀들도 마찬가지로 정서적 문제가 높은 것으로 나타나 쌍둥이 형제가 이혼하기 쉬운 유전적 요인이 자녀의 우울증과 불안 위험을 높였음을 시사했습니다. 이 연구 결과는 부모의 이혼을 예방하는 것이 정서적 문제에 대한 자손의 위험에 거의 영향을 미치지 않았을 것이라는 것을 암시합니다. (비록 아이들의 알코올 문제에 대한 연구 결과는 이혼의 인과적 역할과 일치했습니다.)

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b Jaffee SR, Price TS (2007). "Gene–environment correlations: a review of the evidence and implications for prevention of mental illness". Molecular Psychiatry. 12 (5): 432–442. doi:10.1038/sj.mp.4001950. PMC 3703541. PMID 17453060.
  2. ^ Plomin R, DeFries JC, Loehlin JC (1977). "Genotype–environment interaction and correlation in the analysis of human behavior". Psychological Bulletin. 84 (2): 309–322. doi:10.1037/0033-2909.84.2.309. PMID 557211.
  3. ^ DiLalla LF, Gottesman II (1991). "Biological and genetic contributions to violence: Widom's untold tale". Psychological Bulletin. 109 (1): 125–129. doi: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). "Protective effects of the sickle cell gene against malaria morbidity and mortality". Lancet. 359 (9314): 1311–1312. doi:10.1016/S0140-6736(02)08273-9. PMID 11965279. S2CID 37952036.
  5. ^ Kendler KS, Baker JH (2007). "Genetic influences on measures of the environment: a systematic review". Psychological Medicine. 37 (5): 615–626. doi:10.1017/S0033291706009524. PMID 17176502. S2CID 43598144.
  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). "Marital status, alcohol dependence, and GABRA2: evidence for gene–environment correlation and interaction". J Stud Alcohol. 67 (2): 185–194. doi:10.15288/jsa.2006.67.185. PMID 16562401.
  7. ^ Waldman ID (2007). "Gene–environment interactions reexamined: Does mother's marital stability interact with the dopamine receptor D2 gene in the etiology of childhood attention-deficit/hyperactivity disorder?". Development and Psychopathology. 19 (4): 1117–1128. doi:10.1017/S0954579407000570. PMID 17931438. S2CID 25716869.
  8. ^ Kong, A; et al. (2018). "The nature of nurture: Effects of parental genotypes". Science. 359 (6374): 424–428. Bibcode:2018Sci...359..424K. doi:10.1126/science.aan6877. PMID 29371463.
  9. ^ Bates, TC; et al. (2018). "The nature of nurture: Using a virtual-parent design to test parenting effects on children's educational attainment in genotyped families". Twin Res Hum Genet. 21 (2): 73–83. doi:10.1017/thg.2018.11. PMID 29530109.
  10. ^ Willoughby, EA; McGue, M; Iacono, WG; Rustichini, A; Lee, JJ (2019). "The role of parental genotype in predicting offspring years of education: Evidence for genetic nurture". Molecular Psychiatry. Online first (8): 3896–3904. doi:10.1038/s41380-019-0494-1. PMC 7061492. PMID 31444472.
  11. ^ D'Onofrio BM, Turkheimer E, Emery RE, Maes HH, Silberg J, Eaves LJ (2007). "A children of twins study of parental divorce and offspring psychopathology". Journal of Child Psychology and Psychiatry. 48 (7): 667–675. doi:10.1111/j.1469-7610.2007.01741.x. PMC 2990346. PMID 17593147.