Genen. Eiwitten. Synapsen. Zenuwcellen. Netwerken. Systemen. Gedrag. Epigenetica / Gen-expressie / discordante tweelingen



Vergelijkbare documenten
A c. Dutch Summary 257

Doorbraken in humaan genetisch onderzoek Dorret Boomsma Nederlands Tweelingen Register, VU, Amsterdam

Ondanks dat het in Nederland niet is toegestaan om alcohol te verkopen aan jongeren onder de 16 jaar, drinkt een groot deel van deze jongeren

Kernwoorden: genetica, tweelingonderzoek, familieonderzoek, stress en gezondheid

Nederlandse Samenvatting

Nederlandse Samenvating

Waarom is dyslexie familiair? dr. Elsje van Bergen

Sportgedrag en depressie: de rol van genetische aanleg

In dit proefschrift, getiteld De genetica van aandacht en executief functioneren,

1) Sekseverschillen in concentratie-problemen, hyperactiviteit en attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)

Samenvatting. volume 1 number 01 pages september 18 th published once

Samenvatting. (Dutch Summary)

In dit proefschrift, getiteld De genetica van aandacht en executief functioneren, zijn de

nederlandse samenvatting Dutch summary

Waarom doen sommige personen wel aan sport en anderen niet? In hoeverre speelt

Nederlandse samenvatting

Nederlandse Samenvatting

Genen -> Hersenen -> Gedrag

Menselijke kenmerken: genen of omgeving? Hilde Van Esch Centrum voor Menselijke Erfelijkheid

Nature en Nurture. Gen-omgeving co-actie + Gen-omgevingsinteractie. Gen-omgevingscorrelatie. Darwin Evolutie. Genen Omgevingsinvloeden

THE GENETICS OF ELECTROPHYSIOLOGICAL INDICES OF BRAIN ACTIVITY. AN EEG STUDY IN ADOLESCENT TWINS

Geluk en welbevinden

De erfelijkheid van cannabisgebruik en - verslaving. Prof. dr. Jacqueline Vink Developmental Psychopathology Beahvioural Science Institute

NEDERLANDSE SAMENVATTING


Over de appel en de boom:

nr /2014 Twinfo

Hersenonderzoek en intelligentie

Genetica: een panacee? II

Genetische factoren bij eetstoornissen. Het is nog onvoldoende bekend waarom mensen eetstoornissen ontwikkelen. Wel is

Waarom de appel vaak niet ver van de boom valt

Nederlandse samenvatting

Chapter 9. Nederlandse samenvatting References Appendices Publications Curriculum vitae

Nederlandse samenvatting

Samenvatting Biologie Erfelijkheid & Evolutie (Hoofdstuk 7 & 8.1)

Risk factors for the development and outcome of childhood psychopathology NEDERLANDSE SAMENVATTING

Epigenetics and Cancer

Individuele gevoeligheid voor riskant middelengebruik in de adolescentie. Anja Huizink

Factoren in de relatie tussen angstige depressie en het risico voor hart- en vaatziekten

De genetica van tweelingen

Alcohol wordt veel gedronken in Nederland; 88% van de volwassen bevolking heeft in het afgelopen jaar tenminste één keer alcohol gebruikt (European

Genetische relatie tussen schisis en tandagenesie? Annelies Kellens 3 e jaar tandarts Promotor: Prof C. Carels

Tweelingonderzoek naar leefgewoonten: roken, drinken en overgewicht

Nederlandse samenvatting. Een studie naar cognitie in pre-adolescente tweelingen

S Samenvatting Veldman, Karin.indd :25

Screening en behandeling van psychische problemen via internet. Viola Spek Universiteit van Tilburg

Tweelingstudies en intelligentie

GEBIOLOGEERD DOOR INDIVIDUELE VERSCHILLEN: EEN OVERZICHT VAN DE ONDERZOEKEN BIJ HET NEDERLANDS TWEELINGEN REGISTER (NTR)

Depressie bij ouderen Trends over de tijd

Zit verslaving in je genen? De erfelijkheid van middelengebruik en verslaving

te onderscheiden valt van FSHD (FSHD2). Omdat deze patiënten echter meer dan 10 D4Z4 repeats hebben kon eerder de diagnose van FSHD in een DNA test

Genetica en erfelijkheid bij bipolaire stoornis

18/03/2016. inhoud. Zorg voor jongeren met psychiatrische problemen. jongeren populatie. jongeren populatie. jongeren populatie. jongeren populatie

Genetische invloeden op gedragsproblemen tijdens de kindertijd

Indeling. Heritabiliteit. Erfelijkheid psychiatrische aandoeningen. Erfelijkheid

Dialogen voor conceptcartoons. Verband genotype/fenotype, dominant/recessief

NEDERLANDSE SAMENVATTING AUTISTISCHE TREKKEN, TERUGGETROKKEN GEDRAG EN COGNITIE: EEN LONGITUDINALE TWEELINGSTUDIE VAN DE VROEGE KINDERTIJD

TWEELINGEN, GENEN, OMGEVING EN GEDRAG

Risicofactoren voor het ontwikkelen van een depressieve stoornis bij kinderen onder de 12 jaar.

Neuro-cognitieve ontwikkeling van meerlingen een populatiegebonden onderzoek

INFORMATIEFOLDER BIJ HET ONDERZOEK GETITELD. Tweelingfamilieonderzoek naar genetische invloeden op lichamelijke en geestelijke gezondheid

Samenvatting Resultaten PMA leerlingcoaching SWV VO Gorinchem & SWV-ND. Folkert van Oorschot, Bsc

Eeneiige tweelingen zijn individuen met een identieke genetische aanleg, terwijl tweeeiige

Studie type Populatie Patiënten kenmerken Interventie Controle Dataverzameling

Cover Page. Author: Slieker, Roderick Title: Charting the dynamic methylome across the human lifespan Issue Date:

PhD Thesis Wouter J. Peyrot

Chapter 10. Nederlandse samenvatting

geregistreerd bij het Nederlands Tweelingen Register (NTR). In de vragenlijst werden vragen gesteld over het familiaal voorkomen van meerlingen en

Eenzaamheid. Genetisch bepaald? Eeske van Roekel, MSc PhD candidate Orthopedagogiek. Behavioural Science Institute Radboud University Nijmegen

DUTCH SUMMARY NEDERLANDSE SAMENVATTING

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

Hersenontwikkeling tijdens adolescentie

Ouderlijke betrokkenheid en het welzijn van kinderen

Algemene aspecten van erfelijkheid. Waarom is kennis over erfelijke aspecten van een ziekte belangrijk? Wanneer erfelijkheidsadvies/onderzoek?

De toekomst van het tweelingonderzoek

op het latere leven Anja Huizink Vrij Universiteit Amsterdam Radboud Universiteit Nijmegen

Samen of Apart. Checklist voor Ouders en Leerkrachten van Tweelingen

Door recombinatie ontstaat een grote vescheidenheid in genotypen binnen een soort. (genetische

Zimmerman, Sheeran, & Young. Beoordelen van de aanwezigheid van depressie

TWINFO TWINFO. nr 22. Twinfo. Inhoud. september. Informatie-bulletin van het nederlands tweelingen register. Geachte lezer,

Individuele verschillen in. persoonlijkheidskenmerken. Een genetisch perspectief

Persoonlijkheid: onderzoek naar erfelijkheid met hulp van tweelingen

De oorzaken van individuele verschillen in stabiliteit en verandering van gedragsproblemen

Angst en depressie. Multistage assessment. Denise Bodden

Kanker in de familie.

Auteur Bech, Rasmussen, Olsen, Noerholm, & Abildgaard. Meten van de ernst van depressie

Is een bipolaire stoornis erfelijk?

Depressie na een hartinfarct en risico op nieuwe hartklachten

Betekenis van vaderschap

Stand van het Onderzoek naar Dementie en Alzheimer

Tweelingen in de groei

College 6. Samenhang tussen variabelen. Inleiding M&T Hemmo Smit

Van genetische kwetsbaarheid naar herstel

Schrik om het hart! CoRPS. Dr. Annelieke Roest. Promotoren: Peter de Jonge, PhD. Johan Denollet, PhD

Suïcidaal gedrag epidemiologie, psychologie en biologie, en behandeling. Prof. dr. C. van Heeringen

Biologie Vraag 1 <A> <B> <C> <D> Vraag 1. Dit zijn een aantal gegevens over een nucleïnezuur.

THE GENETICS OF NEURAL SPEED. A GENETIC STUDY ON NERVE CONDUCTION VELOCITY, REACTION TIMES AND PSYCHOMETRIC ABILITIES

Implementatie van LSCI en effectonderzoek in Vlaanderen

Psychofysiologische begeleiding zinvol bij SOLK. (Somatisch Onvoldoende verklaarde Lichamelijk Klachten)

Autisme, wat weten we?

Transcriptie:

Gen Gedrag Gedrag Gen KNAW, 15 april 2015

Genen Eiwitten Synapsen Zenuwcellen Netwerken Systemen Gedrag Epigenetica / Gen-expressie / discordante tweelingen

NTR - KNAW Tweelingonderzoek: geschiedenis & verleden (in NL) Tweelingen in NL / NTR Waarom onderzoek bij tweeling?: methoden Highlights van erfelijkheidsonderzoek (test uw kennis) De NTR-Film Complex gedrag & toekomst: Elsje van Bergen Huidige ontwikkelingen: gene finding Toekomst: gene finding: Michel Nivard Conclusie & Dankwoord

Geschiedenis Augustinus (354-430) bezwaren tegen de astrologie: Waarom verschilt de levensloop van tweelingen die onder hetzelfde gesternte zijn geboren?

Francis Galton (1822-1911) familie van Darwin Uitvinder van tweelingonderzoek Wist niet dat er 2 soorten tweelingen zijn (eeneiig en twee-eiig) Galton F: The history of twins as a criterion of the relative powers of nature and nurture. Journal of the Anthropological Institute of Great Britain and Ireland 5:391 406, 1875.

Meer geschiedenis Hermann Werner Siemens (1891, Charlottenburg - 1969, Leiden) Dermatoloog, een van de uitvinders van tweelingonderzoek 1924 Die Zwillingspathologie In 1929 benoemd in Leiden

Dochters van Waardenburg

Oirschot 1955

Nl Tijdschrift voor Geneeskunde,1959 / 1960

Leeftijd moeder eerste kind Aantal tweelingparen per 1000 bevallingen WW2 Glasner et al. 2013 in Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde

Grootschalig onderzoek

Het belang van meerlingonderzoek Erfelijkheid: bijdrage DNA-variatie aan verschillen tussen mensen Langlopend (eerste NTR-studies in 1985) Een op de 40 Nederlanders is deel van een meerling: risicogroep? Combinatie met biomaterialen en informatie uit de omgeving Toekomst: bijvoorbeeld discordante tweelingen

Quiz: Waar/niet waar? Somatische aandoeningen zijn erfelijker dan mentale ziekten IQ wordt erfelijker als je ouder wordt Depressie wordt erfelijker als je ouder wordt Wat/hoeveel je drinkt/rookt/sport wordt voornamelijk beïnvloed door je omgeving Tweelingen geboren met een broertje hebben een groter brein vergeleken met tweelingen met een zusje Meisjes geboren met een tweelingbroertje zijn verminderd vruchtbaar Complexe vaardigheden (zoals lezen) die moeten worden aangeleerd, hangen toch samen met erfelijke aanleg Het krijgen van tweelingen is erfelijk

Eeneiig Tweelingen Twee-eiig Schatten van erfelijkheid (heritability) = 2(rMZ rdz) Waarbij r de correlatie tussen tweelingen is Monozygote paren (MZ) : 100% genetisch identiek Dizygote paren (DZ): Delen 50% van hun DNAvarianten

Welke genen?? Twin 1 Twin 1 1400 1400 1200 1200 1000 1000 Twin 2 Twin 2 800 800 1000 1200 1400 800 800 1000 1200 1400 Breinvolume MZ tweelingparen (milliliter 3 ) Breinvolume DZ tweelingparen (milliliter 3 ) MRI breinvolumes Overeenkomst bij MZ en DZ tweelingen

Effect van het geslacht van de co-twin op breinvolume. Brein is groter als cotwin een man is Jiska S Peper et al. Eur J Endocrinol 2009;160:739-746

Middelengebruik: sigaretten roken, alcohol drinken, cannabisgebruik, koffie of thee? 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% E C A 10% 0% Blauw= Erfelijkheid Groen = gedeelde Omgeving Rood=rest Als gebruik verslaving wordt -> toename erfelijkheid 19

Sport onderzoek: resultaten voor man/vrouw per leeftijd Blauw=erfelijkheid, groen=gedeelde omgeving, rood=rest M V

Erfelijkheid van IQ-scores 100% 80% 60% 40% 20% 0% 5 7 10 12 16 18 28 50 Leeftijd Blauw geeft het belang van erfelijkheid Geel geeft het belang van gezinsomgeving

Langlopend Adult NTR Young NTR 1991 (L1) self SR-AD 1993 (L2) self BDI 1995 (L3) self SR-AD 1997 (L4) self SR-AD BDI Plus CIDI interviews 2000 (L5) self SR-AD 2002 (L6) self ASR-AD 2004 (L7) 2009 (L8) self ASR-AD HADS Same survey 2011 (L9) self ASR-AD 3 yr parents CBCL- AD 1 yr mother 5 yr parents DCB Anxiety 2 yr mother 7 yr parents CBCL-AD teachers TRF-AD Plus DISC interviews 9/10yr parents CBCL-AD teachers TRF-AD 12 yr parents CBCL-AD teachers TRF-AD self YSR-AD 14 yr self YSR- AD 16 yr self YSR- AD 18 yr self YSR- AD 2015 L11 and L12 18+ yr (L8) self ASR-AD HADS 2014 L11 and L11 2013 (L10) self ASR-AD CBCL: Child Behavior Checklist DCB: Devereux Child Behavior TRF: Teacher Rating Scale (similar items to CBCL) YSR: Youth Self Report (similar items to CBCL) ASR: Adult Self Report (similar items to CBCL) SR: Self Report (early version of YSR and ASR) BDI: Beck Depression Inventory (13 items) HADS: Hospital Anxiety and Depression Scale AD=anxious/depression scale DCB anxiety = anxiety problems CIDI =WHO Composite International Diagnostic Interview (in subsample) YNTR Age 3-12: both parents on twins Age 7-12: teachers on twins and sibs Age 12-16: self for twins and sibs Age 18: self for twins, sibs, parents ANTR 1991: twins 1993: twins, parents 1995: twins 1997: twins and sibs 2000: twins, sibs, spouses 2004/5: twins, sibs, spouses, parents 2009/10: twins, sibs, spouses, parents 2011: twins, sibs, spouses, parents 2013: twins, sibs, spouses, parents 2014: twins, sibs, spouses, parents 2015: twins, sibs, spouses, parents

men women Toename angst/depressie symptomen bij adolescenten. Gemiddelden bij vrouwen en bij mannen (geobserveerde en gefitte gemiddelden). 23

heritability Erfelijkheid (zwarte lijnen) als functie van leeftijd: erfelijkheid neemt af na 12 jaar Longitudinale fenotype, genetische en omgevings correlations tussen leeftijden 24

Twin Res Hum Genetics, 2005 Tweelingen als speciale groep J Pediatr. 2009 Ned Tijdschr Geneeskd 2004 Twin Res Hum Genet. 2008 J of Pregnancy 2011

Nederlands Tweelingen Register: actieve deelnemers maart 2015 Tweelingen/meerlingen 94.752 Broers/zussen van meerlingen 11.471 Ouders van meerlingen 84.396 Partners van meerlingen 1.939 Kinderen meerlingen/broers/zussen 584 584 Leerkrachten 19.395 totaal in NTR database 238.579 totaal actief (excl leerkracht) 193.142 NTR: DE FILM

Een uniek menselijke uiting: lezen From Tomasselo et al Science 334, 1227 (2011)

Lezen Leren om te lezen Lezen om te leren

Leesvaardigheid en Dyslexie Aantal mensen gemiddeld Leesscore

Hoe snel leest u?

Dyslectische volwassenen en 9-jarigen: 65 Gemiddeld: 94 Topscoorders (0,5%)

Genetische effecten Omgeving Hersenstructuur en -functie Cognitieve processen Gedrag

Omgevingseffect? # Boeken Ouder Leesvaardigheid Kind

Omgevingseffect? Leesvaardigheid Leesvaardigheid Risico- & beschermende factoren # Boeken Ouder Kind

Omgevingseffect? Genen Leesvaardigheid Leesvaardigheid # Boeken Ouder Kind

Gen-omgevingscorrelatie Genen Leesvaardigheid Leesvaardigheid # Boeken Ouder Kind

Genen & Omgeving Tweeling 1 Tweeling 1 Tweeling 2 Tweeling 2 Gebaseerd op leesonderzoek (LVS) bij Nederlandse tweelingen in groep 6. De Zeeuw e.a. (ingediend)

Genen & Omgeving Erfelijkheid technische leesvaardigheid: 79% Individuele verschillen in een populatie Onderwijsaanbod biedt zelfde kans Heeft onderwijsverbetering zin? Gebaseerd op leesonderzoek (LVS) bij Nederlandse tweelingen in groep 6. De Zeeuw e.a. (ingediend)

Familiair risico & Interventie Genetisch risico Gebaseerd op leesonderzoek bij Nederlandse tweelinggezinnen. Swagerman e.a. (ingediend)

Familiair risico & Interventie Zijlstra e.a. (ingediend)

Genen & Omgeving Leesvaardigheid ouder Gedeelde genen # Boeken Leesvaardigheid kind

Opleidingsniveau moeder Geletterdheid in gezinnen MZ tante DZ tante Leesvaardigheid zoon

Opleidingsniveau moeder Geletterdheid in gezinnen Genetische relatie 50% MZ tante 50% 50% DZ tante 25% Leesvaardigheid zoon

Genetische effecten Omgeving Hersenstructuur en -functie Cognitieve processen Gedrag

Kunnen we omgeving meten? Direct? Indirect: via kinderen van tweelingen design Kunnen we genetische varianten meten? Ja, steeds beter Kunnen we meten wat ze doen? Ja, maar we staan aan het begin Kunnen we al die informatie verwerken?

Erfelijkheid DNA-varianten

Avera Institute for Human Genetics Bedankt voor deze waardevolle informatie, 19 jaar lang hebben we gedacht dat onze dochters eeneiige tweeling waren en toch naarmate zij ouder werden had ik er af en toe mijn twijfels over...

Welke genen: Neuroticisme (de Moor et al., JAMA Psychiatry, in press) deze Significatie niveau voor genen op 22 chromosomen (zonder geslachtschromomen). Boven de rode lijn is significant, na correctie voor 1 miljoen tests. Resultaat:. Een genoomwijd significant effect op 3p14 in het MAGI1 gen 48

Polygenetische scores voorspellen: Neu -> Neu EN Neu -> Depressie (MDD = major depressive disorder) Verklaarde variantie op verticale as May 30 2013 Personality Consortium - Marleen de Moor 49

Welke Genen

Genoom: DNA-varianten Omgeving Gen-expressie Epigenetica Hersenstructuur en -functie Cognitieve processen Omgeving Gedrag

NTR Biobank: -DNA: DNA-varianten & epigenetica -RNA: genexpressie -plasma, serum, overig

DNA-methylatie DNA-methylatie = methyl (CH 3 ) groep aan DNA Reguleert expressie van genen Varieert tussen mensen (en tussen cellen) Verandert onder invloed van omgeving DNA varianten DNA methylatie RNA expressie eiwit

DNA-sequentie/-varianten Wright et al. (2014) Genexpressie is erfelijk en onder invloed van de omgeving Omgeving Genexpressie Van Dongen et al. (2015) Epi-genetica is erfelijk en onder invloed van de omgeving Epigenetica Omgeving De invloed van genen en omgeving op epigenetica verandert met de leeftijd. Gedrag

Biologische informatie in NTR DNA-sequentie/-varianten Omgeving Genexpressie Epigenetica Omgeving migraine roken Gedrag cholesterol depressie lezen

Biologische informatie in NTR ~7.000.000 DNAvarianten DNA-sequentie/-varianten DNA-varianten in genen of daarbuiten Omgeving ~45.000 probes Genexpressie ~450.000 methylgroepen Epigenetica Omgeving migraine Gedrag lipide leesscore

Van genen naar gedrag Y = Zu + Wb + Xc + rest Y = Leesscore gemeten bij NTR-deelnemers Z = een matrix met daarin M DNA-varianten gemeten bij NTR-deelnemers u = een vector lengte M met de effecten van DNA-varianten op het gedrag W = een matrix met daarin P epigenetische metingen bij N deelnemers aan het NTR b = een vector lengte P met de effecten van epigenetica op het gedrag X = een matrix met daarin Q expressiemetingen bij N deelnemers aan het NTR c = een vector lengte Q met de effecten van genexpressie op het gedrag rest = o.a. omgevingsinvloeden op het gedrag

Van genen naar gedrag Y = Zu + Wb + Xc + rest Y = Leesscore gemeten bij NTR-deelnemers Z = een matrix met daarin M DNA-varianten gemeten bij NTR-deelnemers u = een vector lengte M met de effecten van DNA-varianten op het gedrag W = een matrix met daarin P epigenetische metingen bij N deelnemers aan het NTR b = een vector lengte P met de effecten van epigenetica op het gedrag X = een matrix met daarin Q expressiemetingen bij N deelnemers aan het NTR c = een vector lengte Q met de effecten van genexpressie op het gedrag rest = o.a. omgevingsinvloeden op het gedrag

Van genen naar gedrag We kunnen NIET alle elementen van u,b en c tegelijk schatten MAAR: De variantie van u correspondeert met het effect van ALLE SNPs op Y De variantie van b correspondeert met het effect van ALLE epigenetica op Y De variantie van c correspondeert met het effect van ALLE expressie op Y

Genen Omgeving Genexpressie Epigenetica Omgeving Gedrag leesscore Komend jaar: De co-variantie tussen genetisch effect, genexpressie effect en epigenetische effect

Quiz: Waar/niet waar? Somatische aandoeningen zijn erfelijker dan mentale ziekten IQ wordt erfelijker als je ouder wordt V Depressie wordt erfelijker als je ouder wordt X Wat/hoeveel je drinkt/rookt/sport wordt voornamelijk beïnvloed door je omgeving X Tweelingen geboren met een broertje hebben een groter brein vergeleken met tweelingen met een zusje V Meisjes geboren met een tweelingbroertje zijn verminderd vruchtbaar X Complexe vaardigheden (zoals lezen) die moeten worden aangeleerd, hangen samen met erfelijke aanleg V Het krijgen van tweelingen is erfelijk V www.wetenschapsagenda.nl X

Gen -> Gedrag Twee- en meerlingonderzoek -> erfelijkheid 25 jaar onderzoek dankzij honderdduizenden deelnemers De volgende 25 jaar: toekomst Gedrag -> Gen: wat leren we van tweelingen?

Discordant m.b.t. gedrag en ervaringen Bijv. leidt sporten tot minder depressie?/ruimtevaart & biologie (causaliteit) Discordante MZ tweelingen Discordant m.b.t. eigenschap Bijv. BMI -> DNA-sequentie/expressie/epigenetica of omgeving?? Discordant: niet overeenstemmend, bijvoorbeeld tussen individuen met betrekking tot scores of eigenschappen

Discordante tweelingen: wat zijn de effecten op bijv. de expressie van hun (identieke) DNA?

En wij van NTR bedanken ook

dank