onsdag 18 juli 2018

MERA COI: VAD NI MÅSTE VETA OM SIFFRORNA


Inavelskoefficienten för en individ, eller en kull, är sannolikheten för att ärva två likadana kopior av en gen från en förfader eller förmoder, som finns på båda sidor i stamtavlan.
Inavelskoefficienten anger också den andel av djurets alla gener som är identiska med varandra – homozygota – genom arv. Identical by descent, IBD, brukar det stå i genetikernas rapporter, när sådana nedärvda gener nämns.
En parning som ger avkomma med en inavelskoefficient på 10% ger 1 chans av 10 att vilken gen somhelst skall vara homozygot, d v s finnas i två likadana upplagor, en från vardera föräldern. Det betyder att i genomsnitt 10% av alla gener i det djurets DNA kommer att vara identiska genom arv: homozygota – likadana.

Tabellen nedan kommer från en nätsida riktad till amerikanska boskapsuppfödare. Beräkningarna handlar om kor, men är likadana för människor och hundar. Ni hittar dem på många andra ställen, som handlar om grundläggande genetik.

Typical Inbreeding Coefficients

Typical inbreeding coefficients for various relationships are given in Table 1. The inbreeding coefficient will be higher if the ancestors in the pedigree are also inbred themselves
Table 1. Inbreeding coefficients for various inbred relationships

Relationship Inbreeding Coefficient (%) *
Animal mated to its own parent (eg Sire / daughter) 25%
Half sib matings (parents have a common sire or dam) 12.5%
Full sib matings (parents have a common sire and dam) 25%
Animal has a single common great grand parent 3.1%
* minimum value, will be higher if ancestors are themselves inbred

Alltså:
Djur parat med egen förälder, som i far/dotterparning – 25% sannolikhet för att en gen, vilken som och varsomhelst, skall komma i dubbelupplaga i stället för i två olika versioner och i därmed genomsnitt 25% homozygoti rakt över generna. 
 
Halvsyskonparning (föräldrarna har samma far eller mor) – 12,5% sannolikhet.
Helsyskonparning (föräldrarna har gemensam far och mor) - 25% sannolikhet.

En enda gemensam släkting i tredje generationen, farfarsfar/farfarsmor eller mormorsfar/mormorsmor – 3,1 % sannolikhet för att en gen, varsomhelst, skall komma i dubbelupplaga.

Kusinparning – 6,25% sannolikhet för att någon gen kommer i dubbelupplaga och i genomsnitt 6,25% homozygota gener (mitt tillägg).
Observera, att det två gånger påminns om att detta är minimivärden. Om föräldrarna själva är inavlade, ökar sannolikheten!



Ett exempel: min mormor och min farfar var faktiskt kusiner. De var vanligt folk, varken kungligheter eller ghettoinvånare, så det som begränsade deras möjligheter att träffa äktenskapspartners var frånvaron av fortskaffningsmedel. Man höll sig hemmavid på den tiden. De kom från samma lilla socken i Bohuslän, träffade varandra på lokala tillställningar och gifte sig. Tittar ni bara tre generationer bakåt i min stamtavla, missar ni den gemensamma anfadern, som finns i generation 5. Jag tror att jag därmed är 3,1 delat med 2 = 1,55% inavlad. Den statistiska sannolikheten är, att 1,55% av mina gener är kopior av samma gen från en gemensam förfader. Min dotter har hälften av den chansen – hennes pappa kommer från en helt annan del av landet och är inte alls släkt med mig – och hennes barn har ytterligare hälften av hennes chans, eftersom deras pappa i sin tur kommer från ännu en annan del av Sverige och inte är släkt med hennes pappa eller med mig. Mitt barn har alltså statistiskt sett 0,76 % av sina gener identiska genom arv från min förfader och hennes barn har 0,38%. Ingen av oss ligger vaken på nätterna av oro för genetiska sjukdomar orsakade av släktskap. 
 
Ni ser vad som händer? I en utavlad population minskar det genetiska bidraget från varje individ längre bak i stamtavlan, därför att obesläktade gener fortsätter flyta in. Ju längre bakåt förfadern finns, desto mindre andel av den nu levande avkomlingens gener står förfadern för. Det är skälet till att vi sällan behöver beräkna inavelskoefficienter på människor. De flesta av oss är inte så nära släkt att det är meningsfullt. Med våra hundar är det tyvärr inte likadant.
Alldeles säkert bar min anfader i femte led bakåt på en och annan ohälsosam gen, en sådan som man inte vill ha i dubbel upplaga om man inte vill råka ut för någon tråkig ärftlig sjukdom, men min risk att springa på en dubblad kopia av en sådan gen från honom och därmed bli sjuk är bara drygt 1 på hundra. Min dotters risk är ännu mindre och mina barnbarns är riktigt liten. Jag har inte en susning om vilka obehagliga genvarianter min farfars farfar kan ha gått omkring med, eller vilka jag själv har, men det behöver jag inte veta. Risken för att de generna skall visa sig är inte större för min familj än för andra familjer – så länge vi fortsätter att vara rörliga över de sociala och geografiska gränser, som stängde in oss förr. Hade jag däremot av något skäl kommit på tanken att gifta mig med en av mina bohusländska kusiner, då hade bilden plötsligt sett annorlunda ut. Min dotter hade inte bara haft kusingifteskoefficienten på 6,25%. Hon hade i present fått min på 1,55 också och plötsligt varit uppe i 7,80% gener identiska genom arv. Adderar jag dessutom hennes påhittade fars, min kusins, inavelsgrad på 1,55% gener från samma förfader, är hon uppe i 9,35% från en och samma förfader och varningsklockorna börjar ringa högre.
Då hade hon legat över den nivå, som brukar anges som en begynnande risk för negativ inavelseffekt, ofta satt till strax under 6,25%, alltså kusingiftesnivån. Det är inte bara möjligt, utan troligt, att många hundraser med stängd stambok skulle visa sig ligga klart över det värdet, om man bara hade tid och datorkapacitet nog att beräkna deras verkliga COI – eller gentypade tillräckligt många.



Som avslutning – låt mig berätta en intressant historia. Den publicerades i kända tidskriften Nature 2015*. Forskare vid Edinburghs universitet hade sett rapporter om att en högre andel homozygoti hos människor skulle innebära ökad risk för förhöjda blodfetter, högt blodtryck och annat som slutar med hjärt-kärslsjukdom. Kunde det stämma? De bestämde sig för att ta reda på saken. Och, som de säger, är en hög grad av homozygoti ovanlig hos människor, så man behöver titta över väldigt många för att kunna hitta olika grader av homozygoti. Så de satsade i riktigt stor skala – jag minns inte att jag har sett en så lång lista över medarbetare från så många universitet och institutioner världen över som i den artikeln. Tillsammans skrapade de ihop resultat från 354 000 individer från 102 olika grupper och fyra olika kontineneter. De hittade inga kärlsjukdomsrisker, som hängde ihop med homozygoti. Men de hittade något annat.
En större andel homozygota gener ökar inte risken för hjärtsjukdom. Den minskar något annat - kroppslängd, IQ och lungkapacitet! Att ha motsvarande 6,25% homozygota gener, d v samma som hos barn i kusinäktenskap, minskar sett över stora grupper den genomsnittliga kroppslängden med i genomsnitt 1,2 cm och den allmänna intelligensnivån med motsvarande 10 månaders utbildning. Som de rappa engelska tidningsrubrikerna uttryckte saken: lite blandning ger längre och smartare barn. 

Bodil Carlsson 

*Letter | Published: 01 July 2015

Directional dominance on stature and cognition in diverse human populations

2 kommentarer:

  1. En liten förtydligande. Vi säjer oftast inavelsgrad, men det vi menar är en matematisk INAVELSÖKNING räknat på givet antal generationer! För på hund är den ju inte 0% och blir 6,25 vid en kusinparning. Den är redan hög pga stängd stamtavla och ökar med 6,25% räknat på 5 generationer vid kusinparning. Provar man att räkna på samma kombination med 10 eller 20 generationer blir siffrorna vidrigt mycket mer.

    SvaraRadera