التفاعل الجيني البيئي
يحدث التفاعل الجيني البيئي (أو التفاعل بين النمط الجيني والبيئة) عندما يستجيب نمطان مختلفان من الأنماط الجينية إلى التنوع البيئي بطرق مختلفة. معيار التفاعل هو رسم بياني يوضح العلاقة بين الجينات والعوامل البيئية وذلك عندما تكون الاختلافات في النمط الظاهري مستمرة. يمكنهم المساعدة في توضيح التفاعلات بين البيئة والجينات. عندما لا تكون قاعدة التفاعل متوازية، كما هو موضح في الشكل أدناه، فيكون هناك تفاعل بين الجينات والبيئة. يشير هذا إلى أن كل نمط جيني يستجيب للتنوع البيئي بطريقة مختلفة ويمكن أن يكون الاختلاف البيئي فيزيائي أو كيميائي أو بيولوجي أو سلوكي أو أحداث حياتية.

تتم دراسة تفاعلات الجينات والبيئة للوصول إلى فهم أفضل للظواهر المختلفة. في إطار علم الأوبئة الوراثية، تعد تفاعلات الجينات والبيئة مفيدة لفهم بعض الأمراض. في بعض الأحيان، يتم توريث الحساسية لعوامل الخطر البيئية للمرض بدلاً من توريث المرض بحد ذاته. يتأثر الأفراد الذين يحملون أنماط وراثية مختلفة بالعوامل البيئية نفسها بشكل مختلف وبالتالي يمكن أن تؤدي تفاعلات الجينات والبيئة إلى ظهور أنماط ظاهرية مختلفة للمرض. على سبيل المثال، التعرض لأشعة الشمس له تأثير أقوى على خطر الإصابة بسرطان الجلد لدى البشر ذوي البشرة الفاتحة من الأشخاص ذوي البشرة الداكنة.

هذه التفاعلات لها أهمية خاصة بالنسبة لعلماء الأوبئة الوراثية للتنبؤ بمعدلات وقوع المرض وطرق الوقاية منه فيما يتعلق بالصحة العامة. يستخدم المصطلح أيضًا بين علماء الأحياء التنموية لفهم تطور الفرد والتنمية التطورية بشكل أفضل.

تفترض مناظرات الطبيعة مقابل التنشئة بأن الاختلاف في السمات يرجع أساساً إلى الاختلافات الوراثية أو الاختلافات البيئية. ومع ذلك، يرى الرأي العلمي الحالي أن الاختلافات الوراثية أو الاختلافات البيئية ليست وحدها المسؤولة عن إنتاج التباين المظهري، وأن جميع الصفات تقريبًا تتأثر بكل من الاختلافات الجينية والبيئية. 

يجب استخدام التحليل الإحصائي للاختلافات الجينية والبيئية التي تساهم في النمط الظاهري لتأكيد هذه التفاعلات الجينية البيئة. في علم الوراثة التنموية، التفاعل السببي يكفي لتأكيد تفاعلات الجينات والبيئة.

تعريفات 
هناك مفهومان مختلفان للتفاعل بين الجينات والبيئة اليوم. قام تابيري بتسميته الإحصاء الحيوي والتفاعل التطوري في حين قام سيسارديك  باستخدام مصطلحات إحصائي وتفاعل الفطرة السليمة.

ترجع أصول المفهوم الإحصائي الحيوي (أو الإحصائي) إلى برامج البحث التي تسعى إلى قياس النسب النسبية للمساهمات الوراثية والبيئية في التباين المظهري بين المجموعات السكانية. تملك التفاعلات بين البيئة والإحصاء الحيوي الجيني شيوع خاص في علم الوراثة السكانية وعلم الوراثة السلوكي. ينتج عن أي تفاعل انهيار للإضافة للتأثيرات الرئيسية للوراثة والبيئة، ولكن ما إذا كان هذا التفاعل موجودًا في ظروف معينة هو سؤال تجريبي. التفاعل الإحصائي الحيوي مهم في سياق البحث عن الاختلافات الفردية وليس في سياق تطور كائن معين.

التفاعل بين الجينات والبيئة هو مفهوم شائع الاستخدام من قبل علماء الوراثة التطورية وعلماء الأحياء التنموي. لا ينظر إلى التفاعل التطوري على أنه مجرد ظاهرة إحصائية. سواء كان التفاعل الإحصائي حاضرا أم لا، فإن التفاعل التنموي يظهر في أي حال في التفاعل السببي للجينات والبيئات في إنتاج النمط الظاهري للفرد.

النماذج الوبائية من التفاعل البيئي الجيني 
في علم الأوبئة، يمكن استخدام النماذج التالية لتجميع التفاعلات المختلفة بين الجينات والبيئة.

يصف النموذج A النمط الوراثي الذي يزيد من مستوى التعبير عن عامل الخطر لكنه لا يسبب المرض نفسه. على سبيل المثال، ينتج عن جين الـ PKU مستويات أعلى من الفينيل ألانين عن المعدل الطبيعي مما يؤدي بدوره إلى تخلف عقلي.

وعلى النقيض من ذلك، فإن عامل الخطر في النموذج B له تأثير مباشر على قابلية الإصابة بالأمراض التي تضخّمها الحساسية الوراثية. يصور النموذج C العكس إذ تؤثر الحساسية الوراثية بشكل مباشر على المرض بينما يعمل عامل الخطر على تضخيم هذا التأثير. في كل موقف مستقل، يمكن للعامل المؤثر مباشرة على المرض أن يسبب المرض بحد ذاته.

يختلف النموذج D إذ لا يمكن لأي عامل في هذه الحالة أن يؤثر على خطر الإصابة بالمرض، ولكن عندما يتواجد التعرض الجيني وعامل الخطر فيزداد الخطر. على سبيل المثال، ينتج عن نقص الجين G6PD عندما يقترن باستهلاك حبوب الفاصوليا فقر الدم الانحلالي. هذا المرض لا ينشأ لدى الأفراد الذين يتناولون حبوب الفاصولياء ويفتقرون إلى نقص G6PD ولا في الأشخاص الذين يعانون من نقص G6PD والذين لا يأكلون حبوب الفاصولياء.

أخيراً، يصور النموذج E سيناريو حيث يمكن لعامل الخطر البيئي والقابلية الوراثية التأثير بشكل فردي على مخاطر المرض ولكن يختلفان في التأثير على خطر المرض عند اجتماعهما.

منهجيات التحليل

التصاميم الوراثية التقليدية

دراسات التبني 
تم استخدام دراسات التبني للتحقيق في كيفية وجود أفراد مماثلين تم تبنيهم لوالديهم البيولوجيين الذين لم يشتركوا في نفس البيئة معهم. بالإضافة إلى ذلك، تتم مقارنة الأفراد المتبنين مع أسرهم بالتبني بسبب الاختلاف في الجينات ولكن البيئة المشتركة. على سبيل المثال، أظهرت دراسة على التبني أن الرجال السويديين الذين لديهم بيئات تبني محرومة ولديهم استعداد وراثي كانوا أكثر عرضة لتعاطي الكحول.

الدراسات على التوائم 
يمكن ملاحظة تأثيرات البيئات المختلفة على الأنماط الجينية المتماثلة وذلك باستعمال دراسة التوائم الحقيقة. استفادت الدراسات التالية من تقنيات النمذجة الإحصائية الحيوية في شمل المقارنات بين التوائم متخالفي البيضة الملقحة لتحديد المستويات المختلفة للتعبير الجيني في بيئات مختلفة بشكل نهائي.

دراسات الأسرة 
تركز الأبحاث المستندة على الأسر على مقارنة عناصر التحكم منخفضة الخطورة بالأطفال المعرضين لمخاطر عالية لتحديد التأثير البيئي على الأشخاص ذوي المستويات المختلفة من المخاطر الجينية. على سبيل المثال، أظهرت دراسة دنماركية حول الأطفال المعرضين لمخاطر عالية مع الأمهات المصابات بالفصام أن الأطفال الذين لا تتوفر لهم رعاية مستقرة معرضون لزيادة خطر الإصابة بالفصام.

التحليلات الجزيئية

التفاعل مع الجينات الوحيدة 
الطريقة الأكثر استخداماً للكشف عن التفاعلات بين الجينات والبيئة هي عن طريق دراسة تأثير اختلاف الجين الواحد (الجين المرشح) على بيئة معينة. تتم مقارنة تعددات الأشكال أحادية النيكليوتيد بعوامل التعرض الثنائية الفردية لتحديد أي تأثيرات.

تتطلب الدراسات على مثل هؤلاء المرشحين فرضيات بيولوجية قوية يصعب تحديدها في الوقت الحالي بالنظر إلى الفهم القليل للآليات البيولوجية التي تؤدي إلى زيادة المخاطر.

غالبًا ما يصعب تكرار هذه الدراسات بسبب صغر أحجام العينات التي تؤدي عادةً إلى نتائج متخالف عليها.

تشير الطبيعة متعددة الجينات للأنماط الظاهرية المعقدة إلى أن دراسات المرشح الفردي يمكن أن تكون غير فعالة في تحديد التأثيرات المختلفة على نطاق أصغر من العدد الكبير للمتغيرات الجينية المؤثرة.

التفاعل مع جينات متعددة 
نظراً لأنه يمكن للعامل البيئي نفسه أن يتفاعل مع جينات متعددة، يمكن اتباع نهج متعدد الجينات لتحليل التفاعلات الجينية البيئية. يتم إنشاء درجة متعددة الجينات باستخدام الألائل المرتبطة بالسمات والأوزان الخاصة بكل منها بناءً على التأثير وفحصها مع التعرض البيئي. على الرغم من أن طريقة البحث هذه لا تزال حديثة العهد، إلا أنها تتوافق مع الاضطرابات النفسية. يشير هذا إلى أن نتائج تفاعلات الجينات والبيئة قابلة للتطبيق عبر التشخيصات المختلفة وذلك نتيجة لتداخل الأنماط الداخلية بين الاضطرابات.

المراجع 

نظريات نفسية
وراثة بشرية
يحدث التفاعل الجيني البيئي ( أو التفاعل بين النمط الجيني والبيئة ) عندما يستجيب نمطان مختلفان من الأنماط الجينية إلى التنوع البيئي ب طرق مختلفة . معيار التفاعل هو رسم بياني يوضح العلاقة بين الجينات والعوامل البيئية و ذٰلك عندما تكون الاختلافات في النمط الظاهري مستمرة . يمكن هم المساعدة في توضيح التفاعلات بين البيئة والجينات . عندما لا تكون قاعدة التفاعل متوازية ، كما هو موضح في الشكل أدنا ه ، فيكون هناك تفاعل بين الجينات والبيئة . يشير هذا إلى أن كل نمط جيني يستجيب للتنوع البيئي ب طريقة مختلفة و يمكن أن يكون الاختلاف البيئي فيزيائي أو كيميائي أو بيولوجي أو سلوكي أو أحداث حياتية . تتم دراسة تفاعلات الجينات والبيئة ل الوصول إلى ف هم أفضل للظواهر المختلفة . في إطار علم الأوبئة الوراثية ، تعد تفاعلات الجينات والبيئة مفيدة لفهم بعض الأمراض . في بعض الأحيان ، يتم توريث الحساسية ل عوامل الخطر البيئية ل المرض بدلاً من توريث المرض ب حد ذات ه . يتأثر الأفراد الذين يحملون أنماط وراثية مختلفة بالعوامل البيئية نفس ها ب شكل مختلف و ب التالي يمكن أن تؤدي تفاعلات الجينات والبيئة إلى ظهور أنماط ظاهرية مختلفة ل المرض . على سبيل المثال ، التعرض لأشعة الشمس ل ه تأثير أقوى على خطر الإصابة بسرطان الجلد لدى البشر ذوي البشرة الفاتحة من الأشخاص ذوي البشرة الداكنة . هذه التفاعلات ل ها أهمية خاصة ب النسبة ل علماء الأوبئة الوراثية للتنبؤ ب معدلات وقوع المرض و طرق الوقاية من ه فيما يتعلق ب الصحة العامة . يستخدم المصطلح أيضًا بين علماء الأحياء التنموية لفهم تطور الفرد و التنمية التطورية ب شكل أفضل . تفترض مناظرات الطبيعة مقابل التنشئة ب أن الاختلاف في السمات يرجع أساساً إلى الاختلافات الوراثية أو الاختلافات البيئية . و مع ذلك ، يرى الرأي العلمي الحالي أن الاختلافات الوراثية أو الاختلافات البيئية ليست وحد ها المسؤولة عن إنتاج التباين المظهري ، و أن جميع الصفات تقريبًا تتأثر ب كل من الاختلافات الجينية و البيئية . يجب استخدام ال تحليل الإحصائي للاختلافات الجينية و البيئية التي تساهم في النمط الظاهري لتأكيد هذه التفاعلات الجينية البيئة . في علم الوراثة التنموية ، التفاعل السببي يكفي لتأكيد تفاعلات الجينات والبيئة . تعريفات هناك مفهومان مختلفان للتفاعل بين الجينات والبيئة اليوم . قام تابيري بتسمية ه الإحصاء الحيوي والتفاعل التطوري في حين قام سيسارديك ب استخدام مصطلحات إحصائي و تفاعل الفطرة السليمة . ترجع أصول المفهوم الإحصائي الحيوي ( أو الإحصائي ) إلى برامج البحث التي تسعى إلى قياس النسب النسبية للمساهمات الوراثية و البيئية في التباين المظهري بين المجموعات السكانية . تملك التفاعلات بين البيئة و الإحصاء الحيوي الجيني شيوع خاص في علم الوراثة السكانية و علم الوراثة السلوكي . ينتج عن أي تفاعل انهيار لل إضافة للتأثيرات الرئيسية للوراثة والبيئة ، و لٰكن ما إذا كان هذا التفاعل موجودًا في ظروف معينة هو سؤال تجريبي . التفاعل الإحصائي الحيوي مهم في سياق البحث عن الاختلافات الفردية و ليس في سياق تطور كائن معين . التفاعل بين الجينات والبيئة هو مفهوم شائع الاستخدام من قبل علماء الوراثة التطورية و علماء الأحياء التنموي . لا ينظر إلى التفاعل التطوري على أن ه مجرد ظاهرة إحصائية . سواء كان التفاعل الإحصائي حاضرا أم لا ، ف إن التفاعل التنموي يظهر في أي حال في التفاعل السببي للجينات والبيئات في إنتاج النمط الظاهري للفرد . النماذج الوبائية من التفاعل البيئي الجيني في علم الأوبئة ، يمكن استخدام النماذج التالية ل تجميع التفاعلات المختلفة بين الجينات والبيئة . يصف النموذج A النمط الوراثي الذي يزيد من مستوى التعبير عن عامل الخطر لٰكن ه لا يسبب المرض نفس ه . على سبيل المثال ، ينتج عن جين الـ PKU مستويات أعلى من الفينيل ألانين عن المعدل الطبيعي مما يؤدي ب دور ه إلى تخلف عقلي . و على النقيض من ذلك ، ف إن عامل الخطر في النموذج B ل ه تأثير مباشر على قابلية الإصابة بالأمراض التي تضخّم ها الحساسية الوراثية . يصور النموذج C العكس إذ تؤثر الحساسية الوراثية ب شكل مباشر على المرض بينما يعمل عامل الخطر على تضخيم هذا التأثير . في كل موقف مستقل ، يمكن للعامل المؤثر مباشرة على المرض أن يسبب المرض ب حد ذات ه . يختلف النموذج D إذ لا يمكن ل أي عامل في هذه الحالة أن يؤثر على خطر الإصابة ب المرض ، و لٰكن عندما يتواجد التعرض الجيني وعامل الخطر فيزداد الخطر . على سبيل المثال ، ينتج عن نقص الجين G6PD عندما يقترن باستهلاك حبوب ا الفاصوليا فقر الدم الانحلالي . هذا المرض لا ينشأ لدى الأفراد الذين يتناولون حبوب الفاصولياء ويفتقرون إلى نقص G6PD و لا في الأشخاص الذين يعانون من نقص G6PD و الذين لا يأكلون حبوب الفاصولياء . أخيراً ، يصور النموذج E سيناريو حيث يمكن لعامل الخطر البيئي والقابلية الوراثية التأثير ب شكل فردي على مخاطر المرض و لٰكن يختلفان في التأثير على خطر المرض عند اجتماع هما . منهجيات ال تحليل التصاميم الوراثية التقليدية دراسات ال تبني تم استخدام دراسات ال تبني ل التحقيق في كيفية وجود أفراد مماثلين تم تبني هم لوالدي هم البيولوجيين الذين لم يشتركوا في نفس البيئة مع هم . ب الإضافة إلى ذلك ، تتم مقارنة الأفراد المتبنين مع أسر هم بال تبني ب سبب الاختلاف في الجينات و لٰكن البيئة المشتركة . على سبيل المثال ، أظهرت دراسة على ال تبني أن الرجال السويديين الذين لدي هم بيئات تبني محرومة ولدي هم استعداد وراثي كانوا أكثر عرضة لتعاطي الكحول . الدراسات على التوائم يمكن ملاحظة تأثيرات البيئات المختلفة على الأنماط الجينية المتماثلة و ذٰلك ب استعمال دراسة التوائم الحقيقة . استفادت الدراسات التالية من تقنيات النمذجة ال إحصائية الحيوية في شمل ال مقارنات بين التوائم متخالفي البيضة الملقحة ل تحديد المستويات المختلفة ل التعبير الجيني في بيئات مختلفة ب شكل نهائي . دراسات الأسرة تركز الأبحاث المستندة على الأسر على مقارنة عناصر التحكم منخفضة الخطورة ب الأطفال المعرضين ل مخاطر عالية ل تحديد التأثير البيئي على الأشخاص ذوي المستويات المختلفة من المخاطر الجينية . على سبيل المثال ، أظهرت دراسة دنماركية حول الأطفال المعرضين ل مخاطر عالية مع الأمهات المصابات بالفصام أن الأطفال الذين لا تتوفر ل هم رعاية مستقرة معرضون ل زيادة خطر الإصابة بالفصام . التحليلات الجزيئية التفاعل مع الجينات الوحيدة الطريقة الأكثر استخداماً ل الكشف عن التفاعلات بين الجينات والبيئة هي عن طريق دراسة تأثير اختلاف الجين الواحد ( الجين المرشح ) على بيئة معينة . تتم مقارنة تعددات الأشكال أحادية النيكليوتيد ب عوامل التعرض الثنائية الفردية ل تحديد أي تأثيرات . تتطلب الدراسات على مثل هؤلاء المرشحين فرضيات بيولوجية قوية يصعب تحديد ها في الوقت الحالي ب النظر إلى الفهم القليل ل الآليات البيولوجية التي تؤدي إلى زيادة المخاطر . غالبًا ما يصعب تكرار هذه الدراسات ب سبب صغر أحجام العينات التي تؤدي عادةً إلى نتائج متخالف علي ها . تشير الطبيعة متعددة الجينات للأنماط الظاهرية المعقدة إلى أن دراسات المرشح الفردي يمكن أن تكون غير فعالة في تحديد التأثيرات المختلفة على نطاق أصغر من العدد الكبير للمتغيرات الجينية المؤثرة . التفاعل مع جينات متعددة نظراً لأن ه يمكن للعامل البيئي نفس ه أن يتفاعل مع جينات متعددة ، يمكن اتباع نهج متعدد الجينات ل تحليل التفاعلات الجينية البيئية . يتم إنشاء درجة متعددة الجينات ب استخدام الألائل المرتبطة بالسمات والأوزان الخاصة ب كل من ها بناءً على التأثير و فحص ها مع التعرض البيئي . على الرغم من أن طريقة البحث هذه لا تزال حديثة العهد ، إلا أن ها تتوافق مع الاضطرابات النفسية . يشير هذا إلى أن نتائج تفاعلات الجينات والبيئة قابلة ل التطبيق عبر التشخيصات المختلفة و ذٰلك نتيجة لتداخل الأنماط الداخلية بين الاضطرابات . المراجع نظريات نفسية وراثة بشرية