Diferencia entre revisiones de «Estudios de gemelos»
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Wilhelm Weinberg (enlace) y colaboradores en 1910 utilizaron la distinción MZ-DZ para calcular los respectivos índices de las proporciones de gemelos del mismo y diferente sexo en la población de maternidad. Dividieron la covariación de parientes entre elementos genéticos y ambientales, anticipando el posterior trabajo de Fisher (enlace) y Wright (enlace), incluyendo el efecto de dominancia en la similaridad de parientes y empezando el primer estudio clásico de gemelos. |
Wilhelm Weinberg (enlace) y colaboradores en 1910 utilizaron la distinción MZ-DZ para calcular los respectivos índices de las proporciones de gemelos del mismo y diferente sexo en la población de maternidad. Dividieron la covariación de parientes entre elementos genéticos y ambientales, anticipando el posterior trabajo de Fisher (enlace) y Wright (enlace), incluyendo el efecto de dominancia en la similaridad de parientes y empezando el primer estudio clásico de gemelos. |
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Desde entonces, los estudios con gemelos han sido utilizados en numerosos estudios de diferentes ámbitos pero principalmente han sido útiles para estudios diferenciales relacionados con la interacción genotipo-ambiente. |
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== Método == |
== Método == |
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'''Diferencias de sexo''' |
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Los factores genéticos pueden diferir entre los sexos, tanto en la expresión génica como en el rango de interacciones entre gen y medio ambiente. |
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En un caso extremo, un gen sólo puede expresarse en un sexo (limitación cualitativa del sexo). Por ejemplo, un gen podría causar un cambio de 100g de peso en los hombres, pero tal vez 150g en las mujeres - un efecto de genes cuantitativos. |
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Tales efectos en ambientes pueden afectar a la capacidad de los genes de expresarse y pueden hacerlo a través de las diferencias sexuales. En términos generales, la lógica de la prueba de diferencia de sexo puede extenderse a cualquier subgrupo definido de individuos. En casos como estos, la correlación para los gemelos [[Gemelo (biología)|DZ]] del mismo sexo y del sexo opuesto será diferente. |
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Por esta razón, es normal distinguir a cinco grupos de gemelos: masculino idéntico, mujer idéntica, hombre fraternal, mujer fraterna y sexo fraternal opuesto. |
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== Normas de reacción == |
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Los estudios en plantas o en la cría de animales permiten medir los efectos de [[Genotipo|genotipos]] y combinaciones de ambientes aleatorizados. Sin embargo, los estudios humanos son observacionales.<ref>{{Cita publicación|url=https://link.springer.com/article/10.1023/A:1018352202363|título=Heritability: uses and abuses|apellidos=Kempthorne|nombre=Oscar|fecha=1997-03-01|publicación=Genetica|volumen=99|número=2-3|páginas=109–112|fechaacceso=2017-05-21|idioma=en|issn=0016-6707|doi=10.1023/A:1018352202363}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=http://jamanetwork.com/journals/jamapsychiatry/fullarticle/493347|título=An Independent Analysis of the Danish Adoption Study of Schizophrenia: VI. The Relationship Between Psychiatric Disorders as Defined by DSM-III in the Relatives and Adoptees|apellidos=Kendler|nombre=Kenneth S.|apellidos2=Gruenberg|nombre2=Alan M.|fecha=1984-06-01|publicación=Archives of General Psychiatry|volumen=41|número=6|páginas=555–564|fechaacceso=2017-05-21|issn=0003-990X|doi=10.1001/archpsyc.1984.01790170029004}}</ref> Esto puede sugerir que las [[Norma de reacción|normas de reacción]] no pueden ser evaluadas.<ref>{{Cita libro|apellidos=1927-|nombre=Kamin, Leon J.,|título=Not in our genes : biology, ideology and human nature|url=https://www.worldcat.org/oclc/863416980|editorial=Penguin|isbn=0140226052|oclc=863416980|apellidos2=1929-|nombre2=Lewontin, Richard C. (Richard Charles),}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=http://science.sciencemag.org/content/215/4535/959|título=Separated Twins: Data and Their Limits|apellidos=Rose|nombre=Richard J.|fecha=1982-02-19|publicación=Science|volumen=215|número=4535|páginas=959–960|fechaacceso=2017-05-21|idioma=en|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.215.4535.959|pmid=17821364}}</ref> |
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Una atracción inherente del diseño clásico del gemelo es que comienza a desenredar las causas confusas encontradas en otros estudios. Por ejemplo, en gemelos idénticos y fraternales, el ambiente compartido y los efectos genéticos no se confunden, como ocurre en estudios familiares no gemelos<ref>{{Cita publicación|url=http://www.nature.com/ng/journal/v17/n4/abs/ng1297-387.html|título=A twin-pronged attack on complex traits|apellidos=Martin|nombre=Nicholas|apellidos2=Boomsma|nombre2=Dorret|fecha=1997-12-01|publicación=Nature Genetics|volumen=17|número=4|páginas=387–392|fechaacceso=2017-05-21|idioma=en|doi=10.1038/ng1297-387|apellidos3=Machin3|nombre3=Geoffrey}}</ref>. Por lo tanto, los estudios gemelos están motivados por un intento de aprovechar el surtido aleatorio de genes entre miembros de una familia para ayudar a comprender estas correlaciones. |
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Los estudios de gemelos se usan a menudo como un método para controlar al menos una parte de esta varianza observada <ref>{{Cita publicación|url=|título=Methodology for genetics studies of twins and families|apellidos=(Neale) and (Maes)|nombre=(M.C.) and (H.H.)|fecha=1996|publicación=Journal.|fechaacceso=|doi=|pmid=}}</ref>. |
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== Variables continuas y variables ordinales == |
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Mientras que los estudios de concordancia comparan rasgos presentes o ausentes en cada gemelo, los estudios [[Correlación|correlacionales]] comparan el acuerdo en rasgos que varían continuamente entre gemelos. |
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=== Correlación gen-entorno === |
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Las correlaciones gen-entorno o rGE son correlaciones de dos rasgos, por ejemplo, altura y peso, lo que significa que cuando uno cambia, también lo hace el otro. Las correlaciones gen-ambiente pueden surgir por mecanismos causales y no causales<ref>{{Cita publicación|url=|título=Behavioral Genetics (6th ed.)|apellidos=Plomin|nombre=R.|apellidos2=DeFries|nombre2=J. C.|fecha=2014|publicación=New York, NY: Worth Publishers|lugar-publicación=New York|doi=|pmid=|apellidos3=Knopik|nombre3=V. S|nombre4=J. M.|apellido 4=Neiderhiser}}</ref> |
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Se dice que la correlación gen-ambiente (o correlación genotipo-entorno) ocurre cuando la exposición a las condiciones ambientales depende del genotipo de un individuo. |
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Las variantes genéticas influyen indirectamente en la exposición ambiental a través del comportamiento. Para lo que hace a las correlaciones entre gen y ambiente, hace referencia a que un individuo con un determinado genotipo tiende a desarrollar en aquellos ambientes que sean propensos a favorecer la expresión de este genotipo. Se han descrito tres mecanismos causales que dan lugar a correlaciones gen-medio ambiente<ref>{{Cita publicación|url=http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ng.3285|título=Meta-analysis of the heritability of human traits based on fifty years of twin studies|apellidos=Polderman|nombre=Tinca J C|apellidos2=Benyamin|nombre2=Beben|publicación=Nature Genetics|volumen=47|número=7|páginas=702–709|doi=10.1038/ng.3285|apellidos3=Leeuw|nombre3=Christiaan A de|apellidos4=Sullivan|nombre4=Patrick F|apellidos5=Bochoven|nombre5=Arjen van|apellidos6=Visscher|nombre6=Peter M|apellidos7=Posthuma|nombre7=Danielle}}</ref>: correlación pasiva, correlación activa, correlación evocativa (o reactiva). |
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Revisión del 22:19 21 may 2017
La investigación de gemelos se considera una herramienta clave en la genética conductual. Los estudios con gemelos son capaces de descomponer la variación fenotípica observada, en componentes genéticos y ambientales (compartidos y no compartidos) permitiendo así, estimar la contribución genética al desarrollo del fenotipo o enfermedades sin conocimiento de los genotipos individuales y son útiles para analizar rasgos desde el comportamiento personal hasta la presentación de severas enfermedades mentales. Aunque puede haber errores criticables en los supuestos (Rijsdijk y Sham, 2002), el método clásico de los gemelos ha hecho una notable contribución a la literatura sobre genética humana en el siglo pasado[1]
Como es bien sabido, la manipulación genètica en humanos tiene límites éticos. Aun así, la naturaleza nos ha brindado un fantástico experimento natural: los gemelos dicigóticos (DZ) y monocigóticos (MZ).
Gracias a estos estudios, podemos separar la variable ambiental en los componentes compartidos e independientes. También posibilitan los estudios de control, por ejemplo, al hacer una intervención en el gemelo A y en el otro gemelo no; probar la eficiencia de un tratamiento y/o examinar la manifestación de psicopatologías.
Historia
Para hablar de los inicios del empleo de gemelos en la experimentación tenemos que hablar de los inicios de la genética conductual.
La genética conductual fue fundada como una disciplina científica por Francis Galton a finales del siglo XIX. Galton hizo diferentes estudios con gemelos pero no era consciente de la diferencia entre los gemelos MZ y los DZ.
A finales del siglo XX y principios del siglo XXI, los avances tecnológicos en genética molecular permitieron medir y modificar el genoma directamente. Esto condujo a grandes avances en la investigación de organismos modelo (por ejemplo, ratones knockout) y en estudios en humanos (por ejemplo, estudios de asociación a nivel genómico), dando lugar a nuevos descubrimientos científicos.
Wilhelm Weinberg (enlace) y colaboradores en 1910 utilizaron la distinción MZ-DZ para calcular los respectivos índices de las proporciones de gemelos del mismo y diferente sexo en la población de maternidad. Dividieron la covariación de parientes entre elementos genéticos y ambientales, anticipando el posterior trabajo de Fisher (enlace) y Wright (enlace), incluyendo el efecto de dominancia en la similaridad de parientes y empezando el primer estudio clásico de gemelos.
Desde entonces, los estudios con gemelos han sido utilizados en numerosos estudios de diferentes ámbitos pero principalmente han sido útiles para estudios diferenciales relacionados con la interacción genotipo-ambiente.
Método
Diferencias de sexo
Los factores genéticos pueden diferir entre los sexos, tanto en la expresión génica como en el rango de interacciones entre gen y medio ambiente.
En un caso extremo, un gen sólo puede expresarse en un sexo (limitación cualitativa del sexo). Por ejemplo, un gen podría causar un cambio de 100g de peso en los hombres, pero tal vez 150g en las mujeres - un efecto de genes cuantitativos.
Tales efectos en ambientes pueden afectar a la capacidad de los genes de expresarse y pueden hacerlo a través de las diferencias sexuales. En términos generales, la lógica de la prueba de diferencia de sexo puede extenderse a cualquier subgrupo definido de individuos. En casos como estos, la correlación para los gemelos DZ del mismo sexo y del sexo opuesto será diferente.
Por esta razón, es normal distinguir a cinco grupos de gemelos: masculino idéntico, mujer idéntica, hombre fraternal, mujer fraterna y sexo fraternal opuesto.
Normas de reacción
Los estudios en plantas o en la cría de animales permiten medir los efectos de genotipos y combinaciones de ambientes aleatorizados. Sin embargo, los estudios humanos son observacionales.[2][3] Esto puede sugerir que las normas de reacción no pueden ser evaluadas.[4][5]
Una atracción inherente del diseño clásico del gemelo es que comienza a desenredar las causas confusas encontradas en otros estudios. Por ejemplo, en gemelos idénticos y fraternales, el ambiente compartido y los efectos genéticos no se confunden, como ocurre en estudios familiares no gemelos[6]. Por lo tanto, los estudios gemelos están motivados por un intento de aprovechar el surtido aleatorio de genes entre miembros de una familia para ayudar a comprender estas correlaciones.
Los estudios de gemelos se usan a menudo como un método para controlar al menos una parte de esta varianza observada [7].
Los diseños de adopción son una forma de experimento natural que prueban las normas de reacción colocando el mismo genotipo en diferentes entornos[8] Los estudios de asociación, por ejemplo, [9] permiten el estudio directo de los efectos alélicos. La aleatorización mendeliana de alelos también proporciona oportunidades para estudiar los efectos de alelos al azar con respecto a sus entornos asociados y otros genes.[10]
Variables continuas y variables ordinales
Mientras que los estudios de concordancia comparan rasgos presentes o ausentes en cada gemelo, los estudios correlacionales comparan el acuerdo en rasgos que varían continuamente entre gemelos.
Correlación gen-entorno
Las correlaciones gen-entorno o rGE son correlaciones de dos rasgos, por ejemplo, altura y peso, lo que significa que cuando uno cambia, también lo hace el otro. Las correlaciones gen-ambiente pueden surgir por mecanismos causales y no causales[11]
Se dice que la correlación gen-ambiente (o correlación genotipo-entorno) ocurre cuando la exposición a las condiciones ambientales depende del genotipo de un individuo.
Las variantes genéticas influyen indirectamente en la exposición ambiental a través del comportamiento. Para lo que hace a las correlaciones entre gen y ambiente, hace referencia a que un individuo con un determinado genotipo tiende a desarrollar en aquellos ambientes que sean propensos a favorecer la expresión de este genotipo. Se han descrito tres mecanismos causales que dan lugar a correlaciones gen-medio ambiente[12]: correlación pasiva, correlación activa, correlación evocativa (o reactiva).
- ↑ Tan, Qihua; Christiansen, Lene; Hjelmborg, Jacob von Bornemann; Christensen, Kaare (1 de enero de 2015). «Twin methodology in epigenetic studies». Journal of Experimental Biology (en inglés) 218 (1): 134-139. ISSN 0022-0949. PMID 25568460. doi:10.1242/jeb.107151. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Kempthorne, Oscar (1 de marzo de 1997). «Heritability: uses and abuses». Genetica (en inglés) 99 (2-3): 109-112. ISSN 0016-6707. doi:10.1023/A:1018352202363. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Kendler, Kenneth S.; Gruenberg, Alan M. (1 de junio de 1984). «An Independent Analysis of the Danish Adoption Study of Schizophrenia: VI. The Relationship Between Psychiatric Disorders as Defined by DSM-III in the Relatives and Adoptees». Archives of General Psychiatry 41 (6): 555-564. ISSN 0003-990X. doi:10.1001/archpsyc.1984.01790170029004. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ 1927-, Kamin, Leon J.,; 1929-, Lewontin, Richard C. (Richard Charles),. Not in our genes : biology, ideology and human nature. Penguin. ISBN 0140226052. OCLC 863416980.
- ↑ Rose, Richard J. (19 de febrero de 1982). «Separated Twins: Data and Their Limits». Science (en inglés) 215 (4535): 959-960. ISSN 0036-8075. PMID 17821364. doi:10.1126/science.215.4535.959. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Martin, Nicholas; Boomsma, Dorret; Machin3, Geoffrey (1 de diciembre de 1997). «A twin-pronged attack on complex traits». Nature Genetics (en inglés) 17 (4): 387-392. doi:10.1038/ng1297-387. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ (Neale) and (Maes), (M.C.) and (H.H.) (1996). «Methodology for genetics studies of twins and families». Journal.
- ↑ Petrill, Stephen A.; Deater-Deckard, Kirby (1 de julio de 2004). «The heritability of general cognitive ability: A within-family adoption design». Intelligence 32 (4): 403-409. doi:10.1016/j.intell.2004.05.001. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Steer, Colin D.; Smith, George Davey; Emmett, Pauline M.; Hibbeln, Joseph R.; Golding, Jean (13 de julio de 2010). «FADS2 Polymorphisms Modify the Effect of Breastfeeding on Child IQ». PLOS ONE 5 (7): e11570. ISSN 1932-6203. PMC 2903485. PMID 20644632. doi:10.1371/journal.pone.0011570. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Smith, George Davey (21 de mayo de 2017). «Capitalizing on Mendelian randomization to assess the effects of treatments». Journal of the Royal Society of Medicine 100 (9): 432-435. ISSN 0141-0768. PMC 1963388. PMID 17766918. doi:10.1258/jrsm.100.9.432. Consultado el 21 de mayo de 2017.
- ↑ Plomin, R.; DeFries, J. C.; Knopik, V. S (2014). «Behavioral Genetics (6th ed.)». New York, NY: Worth Publishers (New York). Parámetro desconocido
|apellido 4=ignorado (ayuda) - ↑ Polderman, Tinca J C; Benyamin, Beben; Leeuw, Christiaan A de; Sullivan, Patrick F; Bochoven, Arjen van; Visscher, Peter M; Posthuma, Danielle. «Meta-analysis of the heritability of human traits based on fifty years of twin studies». Nature Genetics 47 (7): 702-709. doi:10.1038/ng.3285.