Complexe genetica Flashcards

1
Q

Geef het spectrum van soorten ziektes

A

De drie hoekpunten

  • monogene ziektes
  • polygene ziektes
  • ziektes met een grote invloed uit het omgeving

Zaken tussen de hoekpunten:

  • verminderde penetrantie
  • complex met 1 majeur gen

vb bij chrons, en alzheimers waar 1 gen grootste oorzaak is

-complex (veel genen betrokken, en beinvloed door het omgeving)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat is het meest voorkomende soort ziekte?

Wat zijn de kenmerken

A

complexe ziektes (vb diabetes, reuma)

  • geen duidelijke (mendeliaanse) overervingspatroon (auto/X, domi/rec,..)
  • omgeving én genen betrokken
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Waarom verschilt een complexe ziekte van locust heterogeniteit?

A

Locus heterogeneity occurs when mutations at multiple genomic loci are capable of producing the same phenotype (ie. a single trait, pattern of traits, or disorder),

and each individual mutation is sufficient to cause the specific phenotype independently.
(=/= het geval bij complexe ziektes, waar je meerdere genen nodig hebt )

In complex ziektes geldt the polygene theorie van fisher : elke gen draagt eenbeetje bij aan de ziekte

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Wat zijn genen in de statistiek (continue, categorisch,distcreet?)

A

Genen zijn discrete eenheden (hoeveelheid is niet ongelimiteerd (je hebt aa, aA,AA)

  • een genetische variant heb je /heb je niet (categorisch)
  • normaal verdeeld wanneer er veel genen betrokken zijn (verschillende allelen, bv lengte)

Fishers voorspelling: ze hebben elk eenbeetje effect

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

bespreek de verdeling van complexe ziektes : bespreek de polygene theorie. Waarop is het gebaseerd?

hoe zit het met binaire ziekten (je hebt het of je hebt het niet)

A

voor polygene ziektebeelden geld dat de voorkome normaal verdeeld is, hoe meer genen er betrokken zijn geldt

-baseert zich op fishers voorspelling: alle genen hebben eenbeetje effect

binaire ziekten:
-er is een threshold waarbij men voldoende allelen moet hebben om boven de drempel = aangetast

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Bespreek de kans op overerving van complexe ziektes

A
  • gebaseerd op grote aantallen patienten en hun familieleden
  • herhalingsrisico verschilt onder de families, door oa omgevingsfactoren en het verschil in allel frequenties

Wetmatigheid: zie volgende flashcard

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat zijn de wetmatigheden bij het bepalen van de herhalingsrisico.

A

-HR verhoogt wanneer meer dan 1 familie lid is aangetast :

als het eerste kind aangetast is, kan het voor het tweede kind nauwkeuriger berekend worden

  • Hoe ernstig de vorm, hoe meer van de pathogene allelen die persoon draagt -> zijn nakomelingen hebben verhoogde risico
  • HR vermindert sneller bij verdere verwanten, vergeleken met autosomaal dominante afwijkingen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Bespreek hoe het geslacht effect kan hebben op de herhalingsfrequentie

A

Er is een verschillende drempel voor de ziekte afhankelijk van het geslacht:

er meer pathogenische allelen nodig vooralleer een vrouw ziek wordt. Hierdoor zou ze dus ook meer pathogenische allelen kunnen doorgeven, waardoor baby jongens van deze vrouwen zwaarder getroffen kunnen worden.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Bespreek de risk ratio (lambda). Bespreek de type lambda sib

A

De risk ratio (lambda) probeert te kwantificeren in welke mate een ziekte ‘clustert’ in een familie
Hoe verschilt de aantasting met de populatie ?

Lambda = herhalingsfrequentie onder familieleden/populatie herhalingsfrequentie

Hoge lambda wijst op familiale clustering

*die bewijst echter nog niet of het genetisch is of niet

-->lambda sib = eerste graad verwanten 
dus ouderkind of broer/zus
vb: herhalingsfrequentie in de familie is 1/4
in de populatie is het 2000
-> lambda = 1/4/1/2000 =500

-> persoon heeft 500x meer kans om ziekte te krijgen dan iemand random uit de populatie

grote lambda = familiale clustering indicatie (maar nog niet bewezen dat het genetisch is, omdat het door omgeving kan zijn)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Bespreek de heritabiliteit

A

Heritabiliteit is de proportie van de totale variantie van een kenmerk dat veroorzaakt wordt door genen.
Vp = Ve + Vg
(p= populaite, E = omgeving, G= genen)
h²= Vg/Vp

(Ve= variantie in omgevingsfactoren die ziekte veroorzaken

Vb, australiërs hebben meer melanoma door een grote Ve want er is grote blootstelling aan UV, en iedereen beschermt zich anders.

Dus genen zijn belangrijker in landen met lage UV blootstelling, want uv blootstelling is ongeveer gelijk voor iedereen -> lage variantie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Geef aan hoe heritibiliteit kan geschat worden

A

2 manieren om de overerving, los van de omgevingsfactoren te bestuderen:

  • tweelingstudies geven een schatting van de heritabiliteit is: h² = 2(Cmz-Cdz)

concordantie:
Verschil in concordantie tussen MZ en DZ tweelingen is een maat voor belang vn genen

monozygoten zijn clones van elkaar, dus als een ziekte meer voorkomt tussen monozygote tweelinge, vergeleken met dizygoten, wijst het op genetische factoren.
De concordantie is tussen 0 en 1, en dus wanner de Cmz hoger is dan Cdz = genetische factoren betrokken

-adoptiestudies
2 opties:
1.De kinderen van individuen met ziekte, die kids vrijgegeven hebben voor adoptie bestuderen

  1. De familie van geadopteerde kinderen met een ziekte bestuderen
    * nadeel in adoptie studies: adoptie agentschap kiest ouders niet random
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Waarom zijn een koppelingsanalyse ( LOD scores) niet toepasselijk voor complexe ziektes

A
  • overerving model is niet gekend (auto domi/ress,..)
  • een variant is nog noodzakelijk, nog voldoende voor de ziekte

-er zijn meer fenocopieen en niet-penetranties vergeleken met monogene ziektes

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Bespreek sibling studies om kandidaat regios af te zonderen

A

siblings nemen die dezelfde ziekte hebben, en zien welke delen van het genoom ze delen (criteria: het moet vaker dan toevallig zijn)

probleem: werkt enkel als de varianten een sterk effect hebben (dus een majeure gen).
want kandidaat regio is anders te groot.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Bespreek GWAS

A

Genome wijde associatie studie

  • je doet statischtische associatie testen (chi²) op heel het genoom op het hebben van een allel (SNP), en het hebben van een ziekte.
  • er is geen hypothese (er zijn geen target genen, gevonden ahv bv literatuur studie)
  • je maakt gebruik van Tag SNPs (dankzij linkage disequilibrium): merkers dicht bij de mutatie , die samen overerven (= koppeling)
  • zo hoef je niet alle SNPs in het genoom te genotyperen
  • Genoom wijde significantie pas wanneer 5x10E-8, ( SNP zijn niet allemaal onafhankelijk)
  • De associatie moet terug gevonden worden in een onafhankelijke populatie (vb die van een andere studie)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat is het linkage disequilibrium, en wat is het effect in associatie studies

A

SNP merkers kunnen dicht bij elkaar zitten. Hierdoor zijn
>sommige haplotypes komen nooit voor
>een klein aantal komt meestal voor
dit wijkt af van de normale verdeling

Merkers in de buurt van de pathogenische variant kunnen significant ge-associeerd zijn met de zieke.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Linkage equilibrium

A

linkage equilibrium

SNP zitten ver van elkaar, dus er is geen koppeling bij overerving
-> je wijkt dus niet af van de verwachte verdeling

17
Q

Bespreek SNP tagging

A

Door gebruik te maken van een Tag SNP, die in linkage desequilibrium zijn met de ziekteveroorzakende mutatie, kan men een associatie maken tussen de aanwezigheid van deze Tag SNP, en de ziekte.

18
Q

Bespreek missing heritabiliteit

A

-een mismatch tussen de heritabiliteit score en de optelsom van de GWAS voor de verantwoordelijke genen, komen niet overeen (vb: voor lengte is de heritabiliteitscore (h²) heel hoog, terwijl de significatie score van GWAS het een lage score geeft (R²)

Percentage van fenotype te wijten aan genen, en de optelsom van de effectsize uit een genoom wijde associatie studie (GWAS)

dus: Som van R² < h²

The “missing heritability” problem states that genetic variants in Genome-Wide Association Studies (GWAS) cannot completely explain the heritability of complex traits. Traditionally, the heritability of a phenotype is measured through familial studies using twins, siblings and other close relatives, making assumptions on the genetic similarities between them. When this heritability is compared to the one obtained through GWAS for the same traits, a substantial gap between both measurements arise with genome wide studies reporting significantly smaller values. Several mechanisms for this “missing heritability” have been proposed, such as epigenetics, epistasis, and sequencing depth. However, none of them are able to fully account for this gap in heritability

19
Q

Welke zaken zou GWAS niet detecteren? Kan dit de missing heritability verklaren?

A

GWAS vindt het LD gebied geassocieerd met ziekte

dus :geen
- bewijs voor causale/functionele variant

want GWAS test tag SNP

  • zeldzame/laagfrequente varianten
  • genduplicaties/deleties (CNV)
  • De novo varianten
  • gen-gen en gen-omgevingsinteractie
20
Q

hoe ontdek je causatieve varianten

A

Non-coderende SNP’s

  • nagaan of SNP vb in regulatorische gebied valt
  • meeste GAWS associaties vallen in regulatorische regios

Expression quantitative trait loci: eQTL
*geeft verklaring voor de variatie in mRNA expressie levels

Cis-eQTL
SNP x zit stroom opwaarts, en is geassocieerd met het ziektebeeld met het gen.
Trans-eQTL
SNP x heeft effect van op een afstand, langs een intermediar (vb een TF)

*de SNP verschillen tussen weefsels onderling, en de tijd waarop gekeken wordt

eQTL zorgen voor
subtiele verandeingen in de expressie van een gen , die een verhoogde/verlaagde expressie van ziekte veroorzaakt)
*int algemeen ,genen voor complexe ziekte, veroorzaken slechts subtiele veranderingen

21
Q

hoe kunnen frequente SNPs, oud zijn in de populatie?

A

Geen evolutionaire druk:
-geen sterk effect zodat dragers zich voortplanten

Wél evolutionaire druk:

  • wél sterk nadelig maar heterozygoot voordeel
  • wél nadelig maar geen effect op de reproductie (vb , huntingtons, ouderdom doofheid,)

de meeste SNP varianten zijn vaak zeldzaam.

‘common variants are rare and rare variants are frequent’ want slechts enkele SNP komen voor in <5% van de populatie.

22
Q

Bespreek zeldzame SNP

A

zeldzame varianten zijn minder makkelijk te taggen. Er is midner correlatie met naburige SNPS

• Mogelijk groter effect
- Weggeselecteerd -> nooit frequent
maar het kan ook zijn dat ze Jonger zijn in de evolutie

- Meeste coderende varianten <10,000 jaar oud
• Slecht getagd door frequente varianten
- Haplotype blokken = oud
- Rare SNPs in zwak LD met GWAS SNPs
- Gemist door GWAS
- Via exome sequencing

men kan de R² verhogen (en in de buurt van de heritabiliteit waarde uit tweeling studies brengen) door de cutoff waarde minder streng te maken.

ook door het aantal SNPs te vergroten in de R² berekening kan men de waarde dichter brengen bij de h²?

23
Q

Bespreek de burden test

A
  • Kijken hoeveel zeldzame allelen van een gen men draagt
  • vergelijk vervolgens of het aantal varianten in de cases hoger ligt dan de controles.

je doet dit apart voor de genen, om het gen betrokken in de ziekte te vinden.

24
Q

bespreek epistasis

A

Epistasis= interactie

Gen-gen interactie: het effect van 1 SNP hangt af van het genotype op een gen gelegen op een 2de locus .

Gen-omgeving interactie
(vb: longkanker voorbeschikking en roken. melanoom voorbeschikking + zonnen)

25
Q

Bespreek de polygene risk score

A

Wanneer alle SNPs in het genoom van een persoon worden gebruikt, (duskan men diagnostische uitspraken doen (men heeft een ziekte/niet)

Regressie model met volledige GWAS (ook SNPs onder de cutoff), endan toepassen op een onbekende persoon, waarvan je het genoom kent.

26
Q

Hoe de herhalingsrisico bij complexe ziekte, vergeleken met autosomaal dominante ziektes

A

-herhalingsrisico daalt sneller dan bij autosomaal dominante ziektes (die met met het aantal meioses daalt); reden -> er moeten verschillende pathogene allelen overgeërfd worden

27
Q

Proband

A

A proband is usually the first affected individual in a family who brings a genetic disorder to the attention of the medical community.