АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Корреляции между родственниками

В качестве меры сходства между родственниками используется коэффициент корреляции. Сходство между родственниками, которые относятся к разным поколениям, то есть предки-потомки, оценивается с помощью коэффициента корреляции Пирсона. Этот коэффициент корреляции в генетике еще называют межклассовым коэффициентом корреляции.

R = (N S XiYi- S Xi S Yi)/ Ц {[N S Xi-( S Xi)2][N S Yi2-( S Yi)2]},

где Xi, Yi – значения признака в парах родственников;

N – размер выборки (число пар родственников).

В случае близнецов и сибсов используется внутриклассовый коэффициент корреляции, который вычисляется по схеме дисперсионного анализа. Это связано с тем, что нет генетического критерия как размещать членов пары в вариационных рядах при вычислении корреляции. Внутриклассовый коэффициент корреляции, в отличие от межклассового, не изменяется при перемене мест в вариационных рядах членами пары.

R=B/(B+W); W= S (X1-X2)2/ N/2,

где R – коэффициент корреляции;

B – межпарная дисперсия;

W – внутрипарная дисперсия признака.

B={[ S (X1+X2)2 - ( S (X1+X2)2) / N]] / [2(N-1)]]-W}/ 2

Эти коэффициенты корреляции используются обычно в анализе количественных признаков. В случае альтернативных (качественных) признаков, когда предполагается, что этот признак детерминирован одним геном, также используется коэффициент Пирсона для значений признака 1 или 0. Однако, если предполагается, что детерминация качественного признака более сложная и включает в себя эффекты разных генов и/или многие эффекты среды, то используется для этой цели тетрахорический коэффициент корреляции. Таким образом, при вычислении степени сходства между родственниками учитываются особенности шкал измерения, использованные при определении признака.

На основе концепции идентичности генов по происхождению, то есть генов, которые являются копией одного и того же предкового гена, установлено соотношение генетических компонент дисперсии в корреляциях между родственниками. Коэффициент при аддитивной генетической компоненте дисперсии (GA) соответствует вероятности иметь парам родственников определенного типа (родители-дети, сибсы и т.д.) один идентичный по происхождению аллель. Коэффициент при доминантной компоненте дисперсии (GD) соответствует вероятности иметь оба идентичных по происхождению аллелей в локусе.

Коэффициенты при средовых компонентах дисперсии равны 1 или 0 в зависимости от того, влияют соответствующие факторы среды на признак или нет. Поэтому в конкретных ситуациях анализа изменчивости признака могут оцениваться разные факторы среды, исходя из особенностей изучаемого признака. Обычно оценивается влияние систематических средовых факторов (Ec), которое может характеризовать эффекты “общего дома” или в случае МЗ близнецов возможно влияние общей внутрипарной среды (Ec-MZ) на сходство между такими близнецами. Также обсуждается вопрос о влиянии вообще близнецовости на проявление признака. Поэтому считается целесообразным рассматривать такую компоненту дисперсии (Ec-TW), в тех случаях, когда это возможно.

Особый интерес представляет “материнский эффект”, который выражается в том, что для некоторых особенностей человека имеется большее сходство в проявлении признака у детей с матерью, чем с отцом. Причинами такого сходства могут быть разные факторы. Одним из таких факторов является тот факт, что в яйцеклетке матери намного больше цитоплазмы, чем в сперматозоиде отца. Отсюда следует, что зигота, образовавшаяся после слияния половых гамет родителей, имеет в основном цитоплазму материнского происхождения. Предполагается, что часть материнской м-РНК определяет синтез ряда белков в первые моменты развития ребенка. Другим фактором является внутриутробная среда матери и влияние матери на развитие ребенка после рождения. Разделить эти возможные причины повышенного сходства ребенка с матерью экспериментально не всегда возможно. Однако можно установить сам факт наличия материнского эффекта или его отсутствия. Для этого оценивается соответствующая компонента дисперсии (ME).

Коэффициенты при компонентах фенотипической дисперсии в коэффициентах корреляции между родственниками представлены в табл. 1.

Таблица 1

В табл.1 представлены два варианта структуры дисперсии для корреляции родители - дети. В первом случае предполагается, что сходство между этими родственниками завышено за счет эффектов общей среды, а во втором случается предполагается, что на признак не действуют факторы общей среды. Этот пример показывает, что рассмотрение эффектов средовых факторов может зависить от особенностей конкретного признака. В то же время коэффициенты при генетических компонентах дисперсии получены из генетической теории и для соответствующих пар родственников постоянны.

Материнский эффект можно обнаружить, если анализировать корреляции в парах родители - дети с учетом их пола. Другой вариант анализа основан на изучении так называемых полусибсов – братьев-сестер, у которых только один родитель общий. Различают полусибсов по материнской линии (мать одна, отцы разные - мл) и полусибсов по отцовской линии (отец один, матери разные - ол). Соотношение компонент дисперсии с учетом материнского эффекта в указанных корреляциях представлено в табл.2.

Из табл.2 видно, что в случае материнского эффекта корреляции в парах мать-ребенок ожидается больше, чем в парах отец-ребенок. Корреляции между полусибсами по материнской линии ожидаются также больше, чем между полусибсами по отцовской линии.

Таблица 2

С помощью коэффициента корреляции между супругами выявляется неслучайность браков по определенному признаку. Это явление получило название ассортативности браков. Многие исследования показали, что ассортативность, как правило, бывает положительной (корреляции больше нуля), то есть браки заключаются между похожими людьми.

Для психогенетики знание ассортативности браков позволяет оценить ситуацию с изменением соотношения генотипов в популяции. Положительная ассортативность ведет к увеличению доли гомозигот и снижению гетерозиготности в популяции. В этом отношении данный эффект сходен с явлением инбридинга, когда браки заключаются между родственниками. Однако, если инбридинг ведет к гомозиготизации по всем генам, то ассортативность только по тем генам, которые детерминируют данный признак.

Следует также отметить, что ассортативность влияет на частоты генотипов, но не на частоты аллелей. Отрицательная ассортативность (корреляция между супругами меньше нуля) встречается реже. Эффект такой ассортативности выражается в увеличении гетерозиготности популяции по данному признаку. Однако положительная корреляция между супругами может свидетельствовать о влиянии на признак систематических факторов. Поэтому при анализе корреляции между супругами учитывают две возможные причины сходства между супругами.

Инбридинг представляет собой один из вариантов неслучайных браков, когда потомки рождаются из брака двух родственников. Общая закономерность заключается в том, что в популяции инбридинг повышает частоту проявления вредных рецессивных аллелей. Мерой инбридинга служит коэффициент инбридинга (F), который равен вероятности того, что у данного индивида в рассматриваемом локусе окажутся два аллеля, идентичные по происхождению. Это означает, что они являются копиями аллеля, имевшегося в генотипе одного из предков этого индивида. В табл.3 представлены коэффициенты инбридинга у потомков из кровнородственных браков.

Таблица 3

Вклад эффектов случайных средовых факторов (Ew) в корреляцию отсутствует, поскольку они уменьшают степень сходства и не могут быть в показателе сходства.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 1645 | Нарушение авторских прав