Quantitative Verhaltensgenetik

Wie erblich sind Verhaltenseigenschaften (bzw. Persönlichkeitseigenschaften)?

• VP= phänotypisch Varianz -> in beobachtbaren Merkmalen (Extraversion…)

• VG= Varianz durch Genetik

  • VA= Additive Geneffekte (Summe Wirkung aller Allele/ Mischung der Eltern)

  • VAM = selektive Partnerwahl (Fortpflanzung mit ähnlichen Personen)

  • VD = Dominanzeffekte (von bestimmten Genausprägungen) -

  • VI = Interaktionseffekte (zwischen Genausprägungen - Epistase)

• VC= Varianz durch geteilte Umwelt

  • z.B. sozioökonom. Status, Nachbarschaft

  • Umgebung, die zur Ähnlichkeit von Individuen innerhalb einer Familie beiträgt, unabhängig von genetischer Ähnlichkeit

  • lieg Varianz zwischen Familien zugrunde

• VE = Varianz durch nicht geteilte Umwelt

  • Schule, Freunde-> Familie behandelt das Kind z.b. anders als es seine Freunde tun

  • nicht genetische Varianz innerhalb einer Familie

• Zwillingsstudien (Ein- vs. Zweieiige Zwillinge)

• Adoptionsstudien

• Familienstudien (meistens Zwillingsstudien mit zusätz. Familienmitgliedern)

• Größe = .94 & Gewicht = .42

• In Zwillingsstudien = .47

• Familien-/Adoptionsstudien = .22

• In Zwillingsstudien:

  • Erblichkeit im weiteren Sinne (h2)=50%

  • Einfluss durch nicht geteilte Umweilt (e2)=30%

  • Einfluss durch geteite Umwelt (c2)=5%

  • Fehler = 15%

• h2 steigt mit Älterwerden, c2 sinkt, e2 steigt -> Gen-Umwelt-Interaktion & kumulative Umwelteffekte

• Kinder ca. 40%, Erwachsene ca. 60%

• Bei Erwachsenen Anteil durch c2 klein (0%) und durch e2 recht groß (30%) -> nicht nur bei Intelligenz (wieder Gen-Umwelt-Interaktion)

• Viele psychologische, psychiatrische, Lebensstil (Alkoholkunsum, DIabetis,…) und Körperliche Eigenschaften (Augenfarbe, Haarfarbe,…) gut geschätzt

• Schizophrenie, Bipolare-Störung und Übergewicht & Diabetes unterschätzt

• Sexuelle Orientierung und Brustkrebs deutlich überschätzt

• Erblichkeit kann durch Modellierung gemeinsamer/geteilter und einigartiger/nicht geteilter Umgebungsvarianzen der Phänotypvarianzen ermittelt werden

• die gen. Varianz ist bei Persönlichkeitsmerkmalern (bes. Intelligenz) am größten

• Varianz aufgrund der geteilten Umgebung bei Erwachsenen eher gering

• Varianz aufgrund nicht geteilter Umgebung ist relativ groß

Problem:

• Schätzungen hängen von Populationen ab

• Schätzungen gelten für Populationen nicht für Individuen

  
  

Konsequenz:

• Schätzungen Variieren mit Heterogenität der Bevölkerung

  • bei generell sehr ähnlicher Umwelt -> hohe Erblichkeits-Schätzung (h2)

  • bei generell geringer genetischer Varianz -> hohe Umwelt Schätzung

Beispiele für Sozioökonomischen Status (SES) und IQ

• höherer SES: höhere genetische Varianz, geringere Umwelt Varianz

  • nur in den USA wird Interaktion zwischen SES und hohem Erblichkeitsanteil vom IQ gefunden, nicht in Europa (Zugang Bildung und Gesundheit, hier Genetik-Effekte immer hoch)

  • größere Varianz der IQ-Werte?!

• Annahme

  • genetische Effekte additiv -> bei Dominanz- oder Epistaseeffekten: Überschätzung von Erblichkeit (h2)

• Problem:

  • starke Evidenz für nicht additive Effekte

    • Erblichkeits (h2) Schätzungen in Zwillingsstudien höher als in Familien-/Adoptionsstudien

• Konsequenz:

  • Überschätzung von Erblichkeit (h2) mit Dominanz- oder Epitaseeffekten

• Annahme:

  • Unterschiede in Ähnlichkeit von Zwillingen (EZ/ZZ) gehen auf Genetik nicht auf Umwelt zurück

• Problem:

  • Umwelt EZ oft sehr ähnlich (verwechselt, gleich angezogen…)

• Konsequenz:

  • Einfluss der geteilten Umwelt (c2) wird unterschätzt

  • Erblichkeit (h2) überschätzt

• Annahme:

  • keine selektive Partnerwahl (keine Korrelation der Persönlcihkeitsmerkmale von werdenden Eltern)

  
  

• Problem:

  • v.a. bei Intelligenz findet selektive Partnerwahl statt (r = .30-.50)

• Konsequenz:

  • c2 (Einfluss geteilte Umwelt) wird überschätzt und h2 (Erblichkeit) unterschätzt

• Annahme:

  • Genotypen zufällig auf mögliche Umwelten verteilt-> sonst Unterschätzung von h2, da Umwelt durch Genetik beeinflusst

• Problem:

  • passiv: Eltern bieten Umwelt passend zu eigenen Genen

  • reaktiv: Umwelt reagiert auf Gene (Eltern fördern Talente)

  • aktiv: Individuen wählen die Umwelt passend zu Genen

• Konseuenz:

  • beobachtete Umwelteffekte sind teilweise bedingt durch gen. Faktoren -> Unterschätzung h2

• Falcon-Gleichungen und smart designs ermöglichen die Schätzung von DIfferenz-Varianz-Komponenten und der Erblichkeit

• quantitative Genetik ist kein fetser Wert, sondern abhängig von der Bevölkerung

• komplex: nicht nur additive gen. Effekt

• Zwillinge teilen mehr als nur Gene

• keine Zufallsstichprobe - Gen-Umwelt-Interaktion