Приложение 6 Вычисление коэффициента наследуемости по близнецовым данным

Понятие наследуемости было введено в разд. 3.6.1.5 и разд. 3.6.2. Там же описаны методы получения оценок наследуемости пороговых признаков. Критерием служило отношение между частотой среди близких родственников пробандов и в общей популяции. Для непрерывно распределенных признаков, таких, как рост, наследуемость оценивали из сравнения родителей и детей. В качестве альтернативного способа получения оценок наследуемости можно использовать близнецовые данные. В разд. 3.6.1.5 наследуемость была определена как

т.е. отношение аддитивной генетической дисперсии (V_A) к общей фенотипической дисперсии (V_P). Отмечалось также, что в генетике человека h² часто называется «наследуемостью в узком смысле» в противоположность Н² = V_G/V_P (наследуемость в широком смысле, называемая также степенью генетической детерминации), где V_G - общая генотипическая дисперсия, включающая доминирование, эпистаз и дисперсию взаимодействия.

В этом приложении получение оценок наследуемости h² будет ограничено близнецовыми данными. Из одних лишь близнецовых данных невозможно оценить V_D, дисперсию доминирования. Кроме того, по данным Фолконера V_D обычно незначима по сравнению с V_A [63]. Таким образом, ошибка, вытекающая из предположения о совпадении общей генотипической дисперсии (V_G) и аддитивной дисперсии (V_A), по-видимому, мала. Если сделать предположение о V_G = V_A, формула примет вид

Как показано в разд. 3.6.1,

Здесь V_E - средовая дисперсия, V₁ - дисперсия вследствие взаимодействия наследственности и среды и V_M - дисперсия измерений одного и того же признака, отражающая либо истинно разные значения (такие, как давление крови в разные дни), либо ошибки измерений. Cov_GE - ковариация между генетической и средовой компонентами фенотипического значения. Получение оценки наследуемости из близнецовых данных требует, чтобы V₁ и Cov_GE были равны 0. Это предположение в большинстве случаев нереалистично, особенно в генетике поведения, но если параметры V_I и Cov_GE отличаются от нуля, получение их оценок представляет собой невероятно трудную задачу. Следует учитывать дисперсию измерений V_M, хотя во многих близнецовых исследованиях ее не рассматривают. Уравнение П.6.1 принимает вид

Биологический смысл имеет и альтернативное определение

Здесь рассматривается только постоянная часть фенотипической дисперсии, а не та, которая изменяется ото дня ко дню.

Если Cov_GE = 0, то справедливо следующее соотношение между коэффициентом корреляции фенотипических значений Р₁ и Р₂ двух родственников, коэффициентом корреляции генотипических значений G₁ и G₂ и коэффициентом

Для расчетов вместо уравнения П.6.7 можно использовать

Это уравнение применимо к МЗ парам, ДЗ парам или неродственным контрольным парам из общей популяции (СР):

Наш дальнейший анализ будет состоять из двух этапов. На первом из них нужно исследовать, отклоняется ли h² значимо от нуля. Затем нужно оценить h². Тестирование нулевой гипотезы (h² = 0). Если предположить, что r_е,мз = r_е,дз, то из уравнений П. 6.2 и П. 6.3 следует, что гипотеза h² = 0 эквивалентна гипотезе

Для тестирования этой последней гипотезы используется тот факт, что в данном случае

и имеет приблизительно нормальное распределение со средней 0 и диспепсией