Gene%cs, social science, and educa%onal a/ainment: - - PowerPoint PPT Presentation

¡ ¡ ¡ Gene%cs, ¡social ¡science, ¡ and ¡educa%onal ¡ a/ainment: ¡Moving ¡ forward ¡or ¡recrea%ng ¡the ¡ discredited ¡past? ¡

B E N ¡ D O M I N G U E ¡

Domingue ¡~ ¡Meringue ¡

Collaborators ¡

• Jason ¡Boardman, ¡Univ ¡of ¡Colorado ¡
• Dan ¡Belsky, ¡Duke ¡
• Dalton ¡Conley, ¡Princeton/NYU ¡
• Jason ¡Fletcher, ¡Univ ¡of ¡Wisconsin ¡
• Kathie ¡Mullan ¡Harris, ¡UNC ¡

Why ¡should ¡social ¡scienJsts ¡care ¡about ¡ biology ¡

Biology ¡ Society ¡

GeneJcs! ¡

“Man ¡is ¡by ¡nature ¡a ¡social ¡animal.” ¡ ¡

• ­‑Aristotle ¡

A ¡century ¡of ¡BG ¡research ¡

We’re ¡only ¡a ¡decade ¡into ¡ making ¡sense ¡of ¡some ¡ things! ¡

The ¡human ¡genome ¡is ¡complicated ¡

• Simple ¡type ¡of ¡geneJc ¡variaJon: ¡

– Single ¡NucleoJde ¡Polymorphisms ¡(SNPs) ¡

• 3 ¡Billion ¡base ¡pairs ¡

in ¡total ¡

• SNPs ¡occur: ¡

– ¡~1/300 ¡base ¡pairs ¡ – In ¡>1% ¡of ¡the ¡ populaJon ¡

SNPs ¡!= ¡Genes ¡

• Genes ¡are ¡protein-­‑coding ¡
• regions. ¡
• 25k ¡genes ¡in ¡human ¡
• genome. ¡
• SNPs ¡may ¡lie ¡within ¡genes. ¡
• Most ¡traits ¡are ¡“massively ¡

polygenic” ¡meaning ¡ individual ¡genes ¡have ¡small ¡

• effects. ¡
• Special ¡cases: ¡APOE, ¡

BRCA ¡

Genome-­‑wide ¡data ¡

Nelis ¡et ¡al., ¡2009 ¡

Principal ¡Components ¡by ¡race ¡

McQueen ¡et ¡al., ¡2014 ¡

Racial ¡differences ¡

• Beware ¡beware ¡beware ¡
• “… ¡Wade ¡juxtaposes ¡an ¡incomplete ¡and ¡

inaccurate ¡account ¡of ¡our ¡research ¡on ¡human ¡ geneJc ¡differences ¡with ¡speculaJon ¡that ¡recent ¡ natural ¡selecJon ¡has ¡led ¡to ¡worldwide ¡differences ¡ in ¡I.Q. ¡test ¡results, ¡poliJcal ¡insJtuJons ¡and ¡ economic ¡development. ¡We ¡reject ¡Wade’s ¡ implicaJon ¡that ¡our ¡findings ¡substanJate ¡his ¡

• guesswork. ¡They ¡do ¡not.” ¡

– hjps://cehg.stanford.edu/lejer-­‑from-­‑populaJon-­‑ geneJcists ¡

Where ¡are ¡we? ¡

• Genome-­‑wide ¡data ¡evinces ¡LOTS ¡of ¡populaJon ¡
• structure. ¡
• That ¡was ¡relaJvely ¡easy ¡to ¡figure ¡out. ¡ ¡
• Much ¡harder: ¡tying ¡geneJc ¡variaJon ¡to ¡

phenotypic ¡variaJon. ¡

– Due ¡to ¡the ¡populaJon ¡straJficaJon ¡issues ¡noted ¡ previously, ¡nearly ¡everything ¡I’m ¡going ¡to ¡focus ¡on ¡ from ¡here ¡on ¡is ¡specific ¡to ¡those ¡of ¡European ¡ancestry. ¡ ¡

• Main ¡technique: ¡genome-­‑wide ¡associaJon ¡study ¡

(GWAS) ¡

GWAS: ¡basically ¡data ¡ mining ¡

• First, ¡assemble ¡

LOTS ¡of ¡data. ¡

• Regress ¡outcome ¡
• n ¡SNP ¡+ ¡controls ¡
• Do ¡this ¡for ¡every ¡

SNP ¡

• Look ¡for ¡SNPs ¡that ¡

are ¡sig ¡aoer ¡ correcJons ¡for ¡ mulJple ¡tesJng ¡ (p<1e-­‑8) ¡

Visscher ¡et ¡al., ¡2012 ¡

Height ¡

Alzheimer’s ¡

Lambert ¡et ¡al. ¡2013 ¡ Baseline ¡risk: ¡ 9% ¡M, ¡17% ¡F ¡ Source: ¡ ¡ Genomes ¡Unzipped ¡

That’s ¡nice, ¡but ¡we’re ¡not ¡MDs… ¡

What ¡can ¡we ¡do ¡with ¡this ¡informaJon? ¡

¡

Polygenic ¡ ¡ Scores ¡(PGS) ¡ ¡

• ­‑think ¡credit ¡

scores ¡

• ­‑PredicJon ¡

What ¡is ¡a ¡PGS ¡

• Mean ¡(potenJally ¡weighted) ¡# ¡of ¡risk ¡alleles ¡

idenJfied ¡by ¡GWAS ¡

– Criterion ¡weighted ¡sum ¡score ¡

• Why ¡might ¡polygenic ¡scores ¡be ¡useful? ¡

– Development ¡ – Response ¡heterogeneity ¡

• Let’s ¡start ¡in ¡a ¡less ¡threatening ¡context: ¡

– BMI ¡ – smoking ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

BMI ¡

Now ¡some ¡results ¡for ¡edu ¡ajainment ¡

• First ¡order ¡of ¡business: ¡

– Are ¡we ¡absolutely ¡sure ¡that ¡the ¡polygenic ¡score ¡ behaves ¡in ¡a ¡reasonable ¡way? ¡

Predicts ¡out ¡of ¡sample ¡

Predicts ¡net ¡of ¡mom’s ¡educaJon ¡

Predicts ¡within ¡ families ¡

But ¡family ¡results ¡might ¡ be ¡tricky ¡to ¡interpret! ¡

Predicts ¡ academic ¡ performance ¡

Mediated ¡by ¡intelligence ¡… ¡

and ¡ADHD! ¡

What ¡now? ¡ ¡

• A ¡closer ¡look ¡at ¡classic ¡social ¡science ¡quesJons ¡
• InterrogaJng ¡the ¡“validity” ¡of ¡the ¡GWAS ¡

results ¡

The ¡University ¡of ¡Michigan ¡Health ¡and ¡ReJrement ¡Study ¡(HRS) ¡is ¡ a ¡longitudinal ¡panel ¡study ¡that ¡surveys ¡a ¡representaJve ¡sample ¡

• f ¡more ¡than ¡26,000 ¡Americans ¡over ¡the ¡age ¡of ¡50 ¡every ¡two ¡

years ¡beginning ¡in ¡1992. ¡ ¡Gentotyped ¡2006-­‑2012. ¡ ¡

“The ¡professional ¡consensus ¡is ¡that ¡ the ¡United ¡States ¡has ¡experienced ¡ dysgenic ¡pressures ¡throughout ¡ either ¡most ¡of ¡the ¡century ¡(the ¡

• pJmists) ¡or ¡all ¡of ¡the ¡century ¡(the ¡

pessimists). ¡Women ¡of ¡all ¡races ¡and ¡ ethnic ¡groups ¡follow ¡this ¡pajern ¡in ¡ similar ¡fashion. ¡There ¡is ¡some ¡ evidence ¡that ¡blacks ¡and ¡LaJnos ¡ are ¡experiencing ¡even ¡more ¡severe ¡ dysgenic ¡pressures ¡than ¡whites, ¡ which ¡could ¡lead ¡to ¡further ¡ divergence ¡between ¡whites ¡and ¡

• ther ¡groups ¡in ¡future ¡generaJons.” ¡

—The ¡Bell ¡Curve, ¡1994 ¡

Wikipedia: ¡Dysgenics ¡(also ¡known ¡as ¡ cacogenics) ¡is ¡the ¡study ¡of ¡factors ¡ producing ¡the ¡accumulaJon ¡and ¡ perpetuaJon ¡of ¡defecJve ¡or ¡ disadvantageous ¡genes ¡and ¡traits ¡in ¡

• ffspring ¡of ¡a ¡parJcular ¡populaJon ¡or ¡
• species. ¡Dysgenic ¡mutaJons ¡have ¡been ¡

studied ¡in ¡animals ¡such ¡as ¡the ¡mouse ¡and ¡ the ¡fruit ¡fly. ¡The ¡term ¡dysgenics ¡was ¡first ¡ used ¡as ¡an ¡antonym ¡of ¡eugenics—the ¡ social ¡philosophy ¡of ¡improving ¡human ¡ hereditary ¡qualiJes ¡by ¡social ¡programs ¡ and ¡government ¡intervenJon. ¡ ¡ ¡ Idiocracy ¡

ProposiJon ¡1: ¡ ¡ Social ¡straJficaJon ¡is ¡increasingly ¡ giving ¡way ¡to ¡genotypic ¡straJficaJon ¡

High ¡cogniJve ¡ability ¡as ¡of ¡the ¡1990s ¡means, ¡ more ¡than ¡ever ¡before, ¡that ¡the ¡chances ¡of ¡ success ¡in ¡life ¡are ¡good ¡and ¡geyng ¡bejer ¡all ¡ the ¡Jme, ¡and ¡these ¡are ¡decreasingly ¡affected ¡ by ¡the ¡social ¡environment, ¡which ¡by ¡extension ¡ indicates ¡that ¡they ¡must ¡be ¡increasingly ¡ affected ¡by ¡genes. ¡(Pp. ¡109-­‑110) ¡

CorrelaJons ¡of ¡polygenic ¡scores ¡& ¡ phenotypes ¡

ProposiJon ¡2: ¡ ¡ Spouses ¡are ¡sorJng ¡geneJcally ¡/ ¡ genotypically ¡to ¡a ¡greater ¡extent ¡in ¡ recent ¡cohorts ¡

Add ¡to ¡this ¡phenomenon ¡known ¡as ¡assortaJve ¡maJng. ¡Likes ¡ ajract ¡when ¡it ¡comes ¡to ¡marriage, ¡and ¡intelligence ¡is ¡one ¡of ¡the ¡ most ¡important ¡of ¡those ¡likes. ¡ ¡When ¡this ¡propensity ¡to ¡mate ¡by ¡ IQ ¡is ¡combined ¡with ¡increasingly ¡efficient ¡educaJonal ¡and ¡

• ccupaJonal ¡straJficaJon, ¡assortaJve ¡maJng ¡by ¡IQ ¡has ¡more ¡

powerful ¡effects ¡on ¡the ¡next ¡generaJon ¡than ¡it ¡had ¡on ¡the ¡ previous ¡one. ¡ ¡This ¡process ¡too ¡seems ¡to ¡be ¡geyng ¡stronger, ¡part ¡

• f ¡the ¡brew ¡creaJng ¡an ¡American ¡class ¡system. ¡(Pp. ¡91-­‑92) ¡

Rates ¡of ¡cousin ¡marriage ¡

GeneJcs ¡of ¡marriage ¡markets ¡

Now ¡for ¡LaJnos! ¡

Back ¡to ¡the ¡main ¡quesJon ¡

• Are ¡spouses ¡sorJng ¡geneJcally ¡/ ¡genotypically ¡

to ¡a ¡greater ¡extent ¡in ¡recent ¡cohorts? ¡

Do ¡we ¡observe ¡prior ¡to ¡marriage? ¡ Yes ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Meh ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡No ¡

ProposiJon ¡3: ¡ ReproducJve ¡success ¡is ¡increasingly ¡ straJfied ¡by ¡genotype ¡

The ¡professional ¡consensus ¡is ¡that ¡the ¡United ¡States ¡has ¡ experienced ¡dysgenic ¡pressures ¡throughout ¡either ¡most ¡of ¡the ¡ century ¡(the ¡opJmists) ¡or ¡all ¡of ¡the ¡century ¡(the ¡pessimists). ¡ Women ¡of ¡all ¡races ¡and ¡ethnic ¡groups ¡follow ¡this ¡pajern ¡in ¡ similar ¡fashion. ¡(Pp. ¡341) ¡

• No ¡evidence ¡for ¡increasing ¡geneJc ¡

straJficaJon ¡and ¡the ¡dysgenic ¡hypothesis ¡

– Nearly ¡impossible ¡to ¡decipher ¡if ¡geneJcs ¡are ¡

• latent. ¡
• Mortality ¡selecJon ¡may ¡be ¡an ¡issue ¡
• What ¡if ¡we’re ¡sJll ¡uncomfortable ¡with ¡

educaJonal ¡ajainment ¡GWAS ¡findings? ¡

A ¡next ¡step:“Validity” ¡InvesJgaJon ¡

Return ¡to ¡original ¡quesJon ¡

• GeneJcs, ¡social ¡science, ¡and ¡educaJonal ¡

ajainment: ¡Moving ¡forward ¡or ¡recreaJng ¡the ¡ discredited ¡past? ¡

• I’m ¡somewhat ¡opJmisJc. ¡ ¡

– Complexity ¡of ¡biological ¡systems ¡ – SensiJvity ¡to ¡ancestral ¡confounds ¡ – ObservaJon ¡is ¡a ¡game ¡changer ¡

• And ¡biologists ¡are ¡starJng ¡to ¡care ¡a ¡lijle ¡about ¡
• ur ¡world! ¡

Do ¡geneJcists ¡care ¡about ¡social ¡ science? ¡

Biology ¡ Society ¡

EpigeneJcs ¡

Thanks! ¡

b d o m i n g u e @ s t a n f o r d . e d u ¡

Phenotypic ¡and ¡Genotypic ¡Spousal ¡Correla%ons ¡in ¡the ¡HRS ¡

Spousal ¡CorrelaJons ¡Over ¡Time ¡ ¡ (r ¡[Younger ¡Cohort] ¡– ¡r ¡[Older ¡Cohort]) ¡

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Pheno ¡: ¡# ¡Kids ¡RelaJonship ¡Over ¡Time ¡

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