Сложная биология вашей любви (или ненависти) к кофе

Почему некоторые люди чувствуют, что им нужно три чашки кофе, чтобы пережить тот день, когда другие довольны только одной? Почему некоторые люди полностью воздерживаются? Новые исследования показывают, что на наше потребление кофе — самого популярного напитка в Америке, помимо воды в бутылках, газированных напитков, чая и пива — влияет положительная обратная связь между генетикой и окружающей средой.

Это явление, известное как «квантильно-специфическая наследуемость», также связано с уровень холестерина и вес тела, и считается, что играет роль в физиологическом и поведенческие черты это не поддается простому объяснению.

«Похоже, что факторы окружающей среды как бы создают основу, на которой начинают действовать ваши гены», — говорит Пол Уильямс, статистик из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab). «Итак, если ваше окружение предрасполагает вас питьевой Больше кофе- подобно тому, как ваши коллеги или супруги много пьют, или вы живете в районе с большим количеством кафе, — тогда ваши гены, которые предрасполагают вас любить кофе, будут иметь большее влияние. Эти два эффекта являются синергетическими. »

Выводы Уильямса, опубликованные в журнале Поведенческая генетикаОн был получен в результате анализа 4788 пар «ребенок-родитель» и 2380 братьев и сестер из исследования «Framingham Study» — известного продолжающегося исследования, начатого Национальным институтом здравоохранения в 1948 году для изучения того, как образ жизни и генетика влияют на частоту сердечно-сосудистых заболеваний. Участники, которые имеют отношение к оригинальной группе из Фрамингема, штат Массачусетс, каждые три-пять лет представляют подробную информацию о диете, физических упражнениях, использовании лекарств и истории болезни. Данные этого исследования были использованы в тысячах исследований по многим аспектам здоровья человека.

Уильямс использовал статистический подход, называемый квантильной регрессией, для расчета того, какую долю употребления кофе участниками можно объяснить генетикой, поскольку исследование следует за семьями, и на что должны влиять внешние факторы. Предыдущие исследования показывают, что наиболее значимыми факторами окружающей среды, влияющими на употребление кофе, являются культура и географическое положение, возраст, пол и курение табака; с курильщиками старшего возраста европейского происхождения, пьющими больше всего, в целом.

Анализ показал, что между 36% и 58% потребления кофе генетически определяется (хотя точные причинные гены остаются неизвестными). Однако, подтверждая гипотезу Уильямса о том, что употребление кофе является специфической чертой квантиля, корреляция между употреблением кофе родителями и питьем кофе у потомства становилась все более сильной для квантиля потребления кофе каждого потомства или в скобках (например, ноль чашек в день, один до двух чашек, от двух до четырех чашек и пять или более чашек).

«Когда мы начали декодировать человеческий геномМы думали, что сможем прочитать ДНК и понять, как гены влияют на поведение, медицинские условия и тому подобное. Но это не совсем так, — сказал Уильямс, научный сотрудник отдела молекулярной биофизики и комплексной биоизображения (MBIB) в лаборатории Беркли. мы знали пить кофе работает в семьях с 1960-х годов. Но когда мы на самом деле начинаем смотреть на саму ДНК, мы обычно обнаруживаем, что очень маленький процент вариаций признаков можно отнести только к генам ».

Традиционное предположение в генетических исследованиях заключалось в том, что окружение и образ жизни изменяют уровни экспрессии генов последовательными и измеримыми способами, в конечном итоге создавая внешнее проявление — так называемый фенотип — признака. Статистическая работа Уильямса показывает, что ситуация более сложная, что помогает объяснить разнообразие черт, которые мы видим в реальном мире.

Директор подразделения MBIB Пол Адамс прокомментировал: «Статистические исследования Пола дополняют исследования в области геномики, которые проводят ученые-биологи из Berkeley Lab, чтобы больше узнать о взаимосвязи между генами и окружающей средой».

Затем Уильямс планирует оценить, играет ли специфическая для квантиля наследственность роль в потреблении алкоголя и легочной функции. «Это совершенно новая область исследований, которая только сейчас открывается», — сказал он. «Я думаю, что это очень изменится, как мы думаем гены влиять на черты человека «.

Почему некоторые люди чувствуют, что им нужно три чашки кофе, чтобы пережить тот день, когда другие довольны только одной? Почему некоторые люди полностью воздерживаются? Новые исследования показывают, что на наше потребление кофе — самого популярного напитка в Америке, помимо воды в бутылках, газированных напитков, чая и пива — влияет положительная обратная связь между генетикой и окружающей средой.

Это явление, известное как «квантильно-специфическая наследуемость», также связано с уровень холестерина и вес тела, и считается, что играет роль в физиологическом и поведенческие черты это не поддается простому объяснению.

«Похоже, что факторы окружающей среды как бы создают основу, на которой начинают действовать ваши гены», — говорит Пол Уильямс, статистик из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab). «Итак, если ваше окружение предрасполагает вас питьевой Больше кофе- подобно тому, как ваши коллеги или супруги много пьют, или вы живете в районе с большим количеством кафе, — тогда ваши гены, которые предрасполагают вас любить кофе, будут иметь большее влияние. Эти два эффекта являются синергетическими. »

Выводы Уильямса, опубликованные в журнале Поведенческая генетикаОн был получен в результате анализа 4788 пар «ребенок-родитель» и 2380 братьев и сестер из исследования «Framingham Study» — известного продолжающегося исследования, начатого Национальным институтом здравоохранения в 1948 году для изучения того, как образ жизни и генетика влияют на частоту сердечно-сосудистых заболеваний. Участники, которые имеют отношение к оригинальной группе из Фрамингема, штат Массачусетс, каждые три-пять лет представляют подробную информацию о диете, физических упражнениях, использовании лекарств и истории болезни. Данные этого исследования были использованы в тысячах исследований по многим аспектам здоровья человека.

Уильямс использовал статистический подход, называемый квантильной регрессией, для расчета того, какую долю употребления кофе участниками можно объяснить генетикой, поскольку исследование следует за семьями, и на что должны влиять внешние факторы. Предыдущие исследования показывают, что наиболее значимыми факторами окружающей среды, влияющими на употребление кофе, являются культура и географическое положение, возраст, пол и курение табака; с курильщиками старшего возраста европейского происхождения, пьющими больше всего, в целом.

Анализ показал, что между 36% и 58% потребления кофе генетически определяется (хотя точные причинные гены остаются неизвестными). Однако, подтверждая гипотезу Уильямса о том, что употребление кофе является специфической чертой квантиля, корреляция между употреблением кофе родителями и питьем кофе у потомства становилась все более сильной для квантиля потребления кофе каждого потомства или в скобках (например, ноль чашек в день, один до двух чашек, от двух до четырех чашек и пять или более чашек).

«Когда мы начали декодировать человеческий геномМы думали, что сможем прочитать ДНК и понять, как гены влияют на поведение, медицинские условия и тому подобное. Но это не совсем так, — сказал Уильямс, научный сотрудник отдела молекулярной биофизики и комплексной биоизображения (MBIB) в лаборатории Беркли. мы знали пить кофе работает в семьях с 1960-х годов. Но когда мы на самом деле начинаем смотреть на саму ДНК, мы обычно обнаруживаем, что очень маленький процент вариаций признаков можно отнести только к генам ».

Традиционное предположение в генетических исследованиях заключалось в том, что окружение и образ жизни изменяют уровни экспрессии генов последовательными и измеримыми способами, в конечном итоге создавая внешнее проявление — так называемый фенотип — признака. Статистическая работа Уильямса показывает, что ситуация более сложная, что помогает объяснить разнообразие черт, которые мы видим в реальном мире.

Директор подразделения MBIB Пол Адамс прокомментировал: «Статистические исследования Пола дополняют исследования в области геномики, которые проводят ученые-биологи из Berkeley Lab, чтобы больше узнать о взаимосвязи между генами и окружающей средой».

Затем Уильямс планирует оценить, играет ли специфическая для квантиля наследственность роль в потреблении алкоголя и легочной функции. «Это совершенно новая область исследований, которая только сейчас открывается», — сказал он. «Я думаю, что это очень изменится, как мы думаем гены влиять на черты человека «.