जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया

जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया तब होती है जब रोग के जोखिम पर किसी आनुवंशिक प्रकार का प्रभाव पर्यावरणीय जोखिम पर निर्भर करता है, या इसके समतुल्य, जब किसी जोखिम का प्रभाव जीनोटाइप पर निर्भर करता है। यह इस विचार को दर्शाता है कि जीन और पर्यावरण केवल पुरानी बीमारियों में योगात्मक योगदानकर्ता नहीं हैं, बल्कि एक-दूसरे को संशोधित कर सकते हैं, ताकि एक ही प्रकार एक वातावरण में हानिकारक हो सकता है और दूसरे में महत्वहीन।

Definition

जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया रोग के जोखिम पर एक आनुवंशिक कारक के प्रभाव की पर्यावरणीय जोखिम के स्तर पर निर्भरता (या इसके विपरीत) है, जैसे कि उनका संयुक्त प्रभाव उस से भिन्न होता है जो प्रत्येक एक निर्दिष्ट पैमाने पर अकेले उत्पन्न करेगा।

Scope

यह विषय जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया के अर्थ, सांख्यिकीय और जैविक अंतःक्रिया के बीच के अंतर, इसका पता लगाने में शामिल अध्ययन डिजाइन और चुनौतियों, और क्यों निष्कर्षों को अक्सर दोहराना मुश्किल रहा है, को शामिल करता है। इसे जनसंख्या-स्तर के महामारी विज्ञान और कार्यप्रणाली संबंधी अवधारणा के रूप में तैयार किया गया है, न कि किसी विशिष्ट जीनोटाइप पर कार्य करने के लिए एक मार्गदर्शिका के रूप में।

Core questions

• क्या रोग के जोखिम पर एक आनुवंशिक प्रकार का प्रभाव पर्यावरणीय जोखिम के स्तरों में भिन्न होता है?
• क्या एक स्पष्ट अंतःक्रिया सांख्यिकीय (पैमाने पर निर्भर) है या जैविक?
• अंतःक्रिया का विश्वसनीय रूप से पता लगाने के लिए किन नमूना आकारों और डिजाइनों की आवश्यकता है?
• कई रिपोर्ट की गई जीन-पर्यावरण अंतःक्रियाएं दोहराने में विफल क्यों रही हैं?

Key concepts

• सांख्यिकीय बनाम जैविक अंतःक्रिया
• प्रभाव संशोधन
• योगात्मक और गुणात्मक पैमाने
• अंतःक्रिया के लिए केवल-मामला और मामला-नियंत्रण डिजाइन
• शक्ति और कई परीक्षण
• प्रतिकृति और पुनरुत्पादन क्षमता

Mechanisms

जैविक रूप से, एक आनुवंशिक प्रकार शरीर की किसी जोखिम के प्रति प्रतिक्रिया को बदल सकता है - उदाहरण के लिए एक विष के चयापचय या तनाव के प्रति प्रतिक्रिया को बदलकर - ताकि जोखिम तभी बढ़े जब संवेदनशील जीनोटाइप और जोखिम दोनों मौजूद हों। सांख्यिकीय रूप से, अंतःक्रिया को एक आधारभूत मॉडल (योगात्मक या गुणात्मक) से संयुक्त प्रभाव के विचलन के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसका अर्थ है कि 'अंतःक्रिया' मौजूद है या नहीं, यह चुने गए पैमाने पर निर्भर कर सकता है। अंतःक्रिया का विश्वसनीय रूप से पता लगाने के लिए बड़े नमूनों, अच्छी तरह से मापे गए जोखिमों और कई तुलनाओं के लिए सुधार की आवश्यकता होती है, क्योंकि अंतःक्रिया प्रभाव आमतौर पर मुख्य प्रभावों की तुलना में छोटे और अनुमान लगाने में कठिन होते हैं; यही एक कारण है कि प्रारंभिक रिपोर्टें अक्सर दोहराने में विफल रही हैं।

Clinical relevance

जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया यह समझाने में मदद करती है कि समान आनुवंशिक जोखिम, या समान जोखिम वाले व्यक्ति, विभिन्न रोग परिणामों क्यों प्राप्त कर सकते हैं, और यह उपसमूहों के लिए रोकथाम को अनुकूलित करने के तर्क को रेखांकित करता है। एक संदर्भ विषय के रूप में यह बताता है कि जनसंख्या स्तर पर संयुक्त आनुवंशिक और पर्यावरणीय जोखिम का अध्ययन कैसे किया जाता है; यह व्यक्तिगत परीक्षण या हस्तक्षेप सिफारिशें प्रदान नहीं करता है।

Epidemiology

एक व्यापक रूप से उद्धृत उदाहरण सेरोटोनिन-ट्रांसपोर्टर (5-HTTLPR) प्रकार और अवसाद के संबंध में तनावपूर्ण जीवन की घटनाओं के बीच रिपोर्ट की गई अंतःक्रिया है। एक प्रारंभिक अनुदैर्ध्य अध्ययन में पाया गया कि प्रकार ने अवसाद पर तनाव के प्रभाव को नियंत्रित किया, लेकिन एक बाद के बड़े मेटा-विश्लेषण ने अंतःक्रिया का समर्थन नहीं किया, जो जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया अनुसंधान की अपील और प्रतिकृति कठिनाइयों दोनों को दर्शाता है।

History

प्रभाव संशोधन की अवधारणा लंबे समय से महामारी विज्ञान का हिस्सा रही है, लेकिन आणविक जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया में रुचि जीनोटाइपिंग की उपलब्धता के साथ बढ़ी। 2000 के दशक में उच्च-प्रोफ़ाइल उम्मीदवार-जीन अंतःक्रिया अध्ययनों, जैसे कि 5-HTTLPR-द्वारा-तनाव निष्कर्ष, ने उत्साह उत्पन्न किया जिसके बाद एक हिसाब-किताब हुआ जब मेटा-विश्लेषणों और जीनोम-व्यापी दृष्टिकोणों की ओर बढ़ने से कम शक्ति, कई परीक्षण, और खराब प्रतिकृति की समस्याओं पर प्रकाश डाला गया, जिससे अब अंतःक्रिया का अध्ययन कैसे किया जाता है, यह बदल गया।

Debates

क्या रिपोर्ट की गई जीन-पर्यावरण अंतःक्रियाएं पुनरुत्पादित करने योग्य हैं?

कई प्रमुख उम्मीदवार-जीन अंतःक्रिया निष्कर्ष, जिनमें अवसाद पर 5-HTTLPR-द्वारा-तनाव प्रभाव शामिल है, की बड़े मेटा-विश्लेषणों में पुष्टि नहीं की गई, जिससे अध्ययन शक्ति, पैमाने की निर्भरता, कई परीक्षण, और उम्मीदवार-जीन अंतःक्रिया अनुसंधान की विश्वसनीयता पर बहस छिड़ गई।

Key figures

• Avshalom Caspi
• Terrie Moffitt
• Neil Risch

Seminal works

• caspi-2003
• risch-2009
• manolio-2009

Frequently asked questions

सांख्यिकीय और जैविक जीन-पर्यावरण अंतःक्रिया में क्या अंतर है?

सांख्यिकीय अंतःक्रिया एक योगात्मक या गुणात्मक मॉडल से संयुक्त प्रभाव का विचलन है और उपयोग किए गए पैमाने पर निर्भर कर सकती है, जबकि जैविक अंतःक्रिया जीन और जोखिमों को एक साझा कारण तंत्र में संयुक्त रूप से कार्य करने को संदर्भित करती है; एक सांख्यिकीय अंतःक्रिया अपने आप में एक जैविक को साबित नहीं करती है।

जीन-पर्यावरण अंतःक्रियाओं का पता लगाना मुश्किल क्यों है?

अंतःक्रिया प्रभाव आमतौर पर मुख्य प्रभावों की तुलना में छोटे होते हैं, इसलिए उनका पता लगाने के लिए बड़े नमूनों, सटीक जोखिम माप, और कई जीन-जोखिम संयोजनों का परीक्षण करने के लिए कठोर सुधार की आवश्यकता होती है, यही कारण है कि कई शुरुआती निष्कर्ष दोहराए नहीं गए।