Waarom zijn eeneiige tweelingen niet identiek? Toeval!

Peter MolemanArtikelen, Ontwikkeling van hersenen2 Comments

comic illustration of post theme

Je genen en je omgeving, je opvoeding, wat je geleerd hebt vormen wie je nu bent1. Maar het is niet goed te voorspellen hoe dat samenspel van nature en nurture uitvalt2. Hoe komt wat je nu bent voort uit je genen? Hoe hangen al je eigenschappen -uiterlijk, gedrag, longinhoud, denkwijze, motoriek, geloof, spijsvertering- samen met je DNA? Bij de conceptie, versmelten de eicel en de zaadcel tot één cel. Die gaat vervolgens delen: twee cellen, vier, acht……, op den duur miljoenen, miljarden. Zo ontstaat een kind. Maar soms blijven de eerste twee cellen niet aan elkaar zitten, maar delen apart verder. Je krijgt dan een eeneiige tweeling die exact dezelfde genen, hetzelfde DNA hebben. Desondanks lijken eeneiige tweelingen niet precies op elkaar. Zo is bijvoorbeeld hun lengte niet identiek. En bij cognitieve eigenschappen zijn de verschillen nog groter.

De invloed van de omgeving

Die verschillen tussen eeneiige tweelingen zouden veroorzaakt worden door verschillen in omgeving tijdens het opgroeien. Met “omgeving” wordt alles aangeduid wat je meemaakt: opvoeding, ziektes, feesten, gevoelens van geborgenheid, avonturen, alles. Maar het is toch de vraag of dat verschillen tussen eeneiige tweelingen verklaart. Daar kan je achter komen als je eeneiige tweelingen die samen of gescheiden zijn opgegroeid, vergelijkt. Het verschil tussen de twee individuen van de eeneiige tweeling in IQ, lichaamsgewicht (BMI), persoonlijkheidstrekken, seksuele oriëntatie, autisme blijkt dan gemiddeld even groot. Dus opgroeien in verschillende gezinnen maakt niet dat de tweelingen onderling meer verschillen. Dat betekent dat de omgeving geen grote rol kan hebben gespeeld. De vraag is waar het verschil tussen de individuen van een eeneiige tweeling vandaan komen als het niet door de genen en niet door de omgeving komt.

De invloed van toeval

Het antwoord is: toeval! Dat is heel goed te illustreren met het gezicht van Obama. Dat gezicht is behoorlijk asymmetrisch. Kijk maar naar fig. 1. Het laat zien hoe verschillend de linker en rechter gezichtshelft zijn. De genen waaruit die helften voortkomen zijn hetzelfde, dus daar ligt het niet aan. Nu kan je denken dat dat komt doordat hij in zijn jeugd een klap op zijn rechter wang heeft gehad (of juist op zijn linker?). Maar dat blijkt niet de verklaring. Het is toeval.

Fig. 1. Het gezicht van Obama. Linker foto: 2x de rechter gezichtshelft gespiegeld (gefotoshopt). Rechter foto: 2x de linker gezichtshelft gespiegeld.

Genen en toeval

Dat toeval is heel moeilijk te begrijpen. Je denkt al gauw: er moet toch een oorzaak zijn, al is die heel klein. Maar dat is niet zo. Het gaat ongeveer als volgt.

Fig. 2. Het epigenetisch landschap volgens Waddington.
De knikker stelt het fenotype van de mens voor, het heuvellandschap de ontwikkeling van het fenotype. Genen bepalen de vorm van het heuvellandschap en daarmee de mogelijke fenotypen. Bij splitsingen bepaalt het toeval of de ontwikkeling van de mens tot het ene of andere fenotype leidt. (volgens Mitchell KJ (2018): Innate. Princeton University Press)

In fig. 2 zie je een soort knikkerbaan, twee maal exact hetzelfde. De knikker stelt het fenotype van een mens voor, dat zich ontwikkelt in de tijd, van boven naar beneden. De genen bepalen de vorm van het heuvellandschap Als je een knikker bovenaan loslaat gaat hij precies recht op de heuvel eronder af. Hij gaat dan soms naar rechts en soms naar links. En even verderop bij de volgende heuvel gebeurt weer onvoorspelbaar hetzelfde: soms naar rechts, soms naar links. Dus het is nooit zeker hoe je genen zich gaan uiten. En een kleine variatie kan tot grote gevolgen leiden.

Soms is toeval de schuldige

Misschien vindt je dit allemaal leuke navelstaarderij voor een wetenschapper. Maar het heeft belangrijke praktische gevolgen. Als bijvoorbeeld je kind autisme of ADHD heeft, spelen zijn genen een rol3, en de omgeving, de opvoeding, maar het kan toch puur toeval zijn. En veel mensen die kanker krijgen, vragen zich af: “waarom ik?”. Het antwoord kan zijn: toeval, pech, ook als je gezond geleefd hebt. En het kan ook toeval zijn als je juist ongezond geleefd hebt. Tegenwoordig kan je DNA worden bepaald om te weten wat je kans op bepaalde aandoeningen is. Maar die kans is voor de meeste aandoeningen onzeker, omdat je DNA toevallig de ene of de andere kant uit kan. En verklaren waarom je een bepaalde eigenschap hebt is moeilijk, want het komt door je genen en hoe je bent opgegroeid, en … toeval. Gerald Weinberg zei: “Dingen zijn zoals ze zijn, omdat ze zo geworden zijn”.

Bronnen

Wray NR, Wijmenga C, Sullivan PF, Yang J, Visscher PM (2018): Common Disease Is More Complex Than Implied by the Core Gene Omnigenic Model. Cell 173:1573–1580.

Science Gallery Dublin: Kevin Mitchell at Ignite 9 [Internet]. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=KDFh74eENuw&feature=youtu.be

Mitchell KJ (2018): Innate; How the Wiring of Our Brains Shapes Who We Are. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-17388-7, Ch. 4.

Vogt G (2015): Stochastic developmental variation, an epigenetic source of phenotypic diversity with far-reaching biological consequencesJ Biosci 40:159–204.

Mitchell KJ (2007): The Genetics of Brain Wiring: From Molecule to Mind. PLoS Biol 5. DOI: 10.1371/journal.pbio.0050113

Keller MC, Coventry WL, Heath AC, Martin NG (2005): Widespread Evidence for Non-Additive Genetic Variation in Cloninger’s and Eysenck’s Personality Dimensions using a Twin Plus Sibling Design. Behav Genet 35:707.

Jensen AR (1973): IQ’s of Identical Twins Reared Apart, in : The Measurement of Intelligence. Dordrecht, Springer Netherlands, pp 273–288.

voetnoten

  1. zie Nature en nurture; aangeboren en aangeleerd
  2. zie De mens denkt vooruit, de natuur denkt achteruit
  3. zie Autisme is erfelijk, maar je erft geen autisme

2 Comments on “Waarom zijn eeneiige tweelingen niet identiek? Toeval!”

  1. Bedankt Peter.
    In onze borstkankergroep op Facebook vragen we ons ook wel eens af. “Waarom ik” “Waarom wij. Maar mijn chirurg zei het ook al tegen me “Gewoon pech”. Toeval dus

    1. Beste Jacoba, het risico is dat we nu denken dat genetische aanleg en leefwijze geen factor zijn. Dat is natuurlijk ook niet zo. Maar net als aan toeval valt daar niet makkelijk iets aan te doen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *