PSZICHOLÓGIAI DOKTORI ISKOLA MAGATARTÁSPSZICHOLÓGIAI PROGRAM
Magatartásgenetika (PD-MK 01)
[email protected]
Veres-Székely Anna
Öröklődés vagy és környezet?!
Az öröklött tényezők hozzájárulnak a viselkedés kialakulásához (de nem predesztinálnak)!
Mennyiben öröklött egy adott tulajdonság…
Mely gének örökítik át az adott tulajdonságot…
A környezeti tényezők szerepe éppolyan fontos
Gyakran a gének és a környezet egymásra hatása (interakciója) magyarázza az adott viselkedést ...
(Humán) viselkedés-genetika…
egy interdiszciplináris terület, mely genetikai módszereket használ fel az emberi (és állati) viselkedésben tapasztalható egyéni különbségek eredetének magyarázatában.
Pszichiátriai genetika
Pszichofarmakogenetika
Pszichogenetikai asszociációkutatás
…
Genetika… ÖRÖKLŐDÉSTAN
(KVANTITATÍV GENETIKA) genetikai és környezeti hatások (iker és örökbefogadás vizsgálatok) MOLEKULÁRIS
GENETIKA speciális gének hatásai
A skizofrénia példája… A skizofrénia kialakulásában jellemző koragyermekkori károsodás a gyermek számára fontos személy által következik be, mely leggyakrabban a skizofréniában szenvedő anya… Fredia Fromm-Reichmann (1948)
Pszichiátriai genetika
Az első örökbefogadási vizsgálat (Leonard Heston, 1966) tanulsága szerint a skizofréniás anyától származó, nem skizofréniás szülők által adoptált gyermekek 17%-nál skizofrénia alakult ki. Iker és örökbefogadási vizsgálatok bizonyítékai szerint a skizofrénia hátterében öröklött tényezők állnak. Az öröklöttség mértéke kb. 80%
1
Pszichogenetikai asszociáció
A DRD4 gén „hosszú változata” és a dezorganizált kötődés közötti összefüggés
Kora-gyermekkori kötődés …
A dezorganizált kötődési mintázat genetikai rizikófaktorai
%
A budapesti Csecsemő-Szülő Kutatás (BIPS) Gervai Judit
N=12
N=52
60
40
41 lány és 54 fiú Etnikailag homogén, kaukázusi minta Kora-gyermekkori kötődési mintázat felmérése 12 hónapos korban: Az idegenhelyzet eljárás
„long” DRD4 „short” DRD4 N=6
N=25
Relatív rizikó = 4.15 p<0.008
20
Dezorganizált Nem dezorganizált Lakatos, K., Toth, I., Nemoda, Z., Ney, K., Sasvari-Szekely, M., Gervai, J. Dopamine D4 receptor (DRD4) gene polymorphism is associated with attachment disorganization (2000) Mol. Psychiatry 5, 633-637.
Az öröklődés alapegységei
gén: Az öröklődés fizikai és funkcionális alapegysége, amely egy meghatározott információt hordoz; a DNS egy szegmense. gén lókusz: Az a specifikus hely a kromoszómán, ahol egy gén lokalizálódik allélok: Egy adott gén alternatív formái Genotípus – az egyén allélkombinációi Fenotípus – a megfigyelhető jellegzetességek Homozigóta – azonos allélok (AA, aa) Heterozigóta – különböző allélok (Aa)
Mendeli öröklődésű BETEGSÉGEK
Huntington kór
A betegség kialakulása: felnőttkorban Előfordulási gyakoriság: 1 / 20.000 Kezdeti tünetek: értelmi hanyatlás, egyensúly-vesztés,
A betegség 15-20 éves lefolyása: szellemi leépülés,
A folyamat visszafordíthatatlan, és nem is késleltethető! Öröklöttsége: AUTOSZOMÁLIS DOMINÁNS! A mutáns allél jelenlétében kialakul a betegség:
antiszociális magatartás, végtagrángás fulladás
Hátterükben egyetlen gén áll, melynek általában számottevő a viselkedésre gyakorolt hatása, öröklési mintázata jellegzetes.
HH beteg
Hh beteg
hh nem beteg
2
A Huntington kór öröklődése Férfi
További autoszomális domináns megbetegedések
Hogyan néz ki a Huntington kór család rajzát, ahol az egyik szülő érintett!
Nő
FH familiáris hypercholesterinaemia
Házasság
Polydactyly
Szülő Gyermekek
Érintett (beteg) Plomin, 2000 Fig 2.1 (Pg. 6)
Az érintett személyeknek legalább az egyik szülőjük beteg, Az érintett szülő gyermekeinek legalább 50%-a érintett!
További autoszomális domináns megbetegedések Neurofibromatosis
Marfan’s syndrome
Achondroplasia
Fenilketonúria (PKU)
A betegség kialakulása: kora-gyermekkorban
Előfordulási gyakoriság: 1 / 10,000
A korai értelmi fejlődés súlyos visszamaradása, mely visszafordíthatatlan értelmi hanyatláshoz vezet
A fenilalanin metabolizmusának elégtelen működése
Kezelés: speciális fenilalanin mentes diéta, melyet egész életen át tartani kell Öröklöttsége: AUTOSZOMÁLIS RECESSZÍV! betegség csak alakul ki, ha az allélpár mindkét tagja mutáns:
FF beteg
Ff nem beteg
ff nem beteg
A Fenilketonúria (PKU) öröklöttsége Férfi
Egy tipikus PKU-s család pedigréje:
Nő Házasság
Szülők Gyermekek
Érintett Hordozó Plomin, 2000 Fig 2.1 (Pg. 6)
A PKU érintett beteg szülei jellemzően egészségesek (de hordozók). Ha az egyik gyermek érintett, a testvér esélye a betegség kialakulására 25%-os.
3
Színvakság
A leggyakoribb forma: piros-zöld színtévesztés (8% a férfiak között) EGY GENERÁCIÓ ÁTLÉPÉSÉNEK JELENSÉGE: Ha a mama színtévesztő, de a papa nem: minden fiú érintett, de egy lány sem! Azonban: a lánygyermekek fiainak a fele valószínű színtévesztő lesz! Az átöröklés jellemző mintázata: RECESSZÍV allél az X kromoszómán!
X-hez kötött tulajdonságok
Nemhez kötött öröklődés
Az olyan jellegek, melyek X kromoszómán található allélhoz köthetők, az úgynevezett - X-hez kapcsolt tulajdonságok Az olyan jellegek, melyek Y kromoszómán található allélhoz köthetők, az úgynevezett - Y-hoz kapcsolt tulajdonságok
Nő
cc
A férfiak gyakrabban érintettek az X-hez kötött betegségekben/jellegekben
Az X-hez kötött recesszív betegségek további példái
Hemofília – Olyan vérfehérjék alacsony szintje vagy teljes hiánya, mely a véralvadáshoz kell
C
Duchenne izomdisztrófia – fokozódó és degeneratív izomgyengeség.
Gyermekek
c
cC
c
cC
Hordozó
Autoszomális jegyek heterozigótái
X-hez kapcsolt hordozó
X-hez kapcsolt recesszív jegy hordozója
Plomin, 2000 Fig 2.1 (Pg. 6)
Két X kromoszóma Mindkét szülőtől kapja Három lehetséges genotípus Xm Xm Xm X+ X+X+ A heterozigóták hordozók. A nők a 2 X kromoszómájuk közül az egyiket random módon adják át fiaiknak vagy leányaiknak
Szülők
Érintett
NŐK
férfiak az X kromoszómájukat a lányaiknak adják át, az Y-t a fiaiknak
Hogyan néz ki a család pedigréje, ha a mama színvak, míg a papa nem az?
Házasság
1
A
A színvakság öröklődése Férfi
FÉRFIAK
db X kromoszóma Anyjától örökli Két lehetséges genotípus Xm Y X+Y A tulajdonság VAN/NINCS Hemizigócia
Férfi: XY nő: XX X és Y NEM homológ kromoszómák! (Y mérete kb. ¼ -e az X-nek)
Lesch-Nyhan szindróma – a HPRT nevű enzim hiánya (1/380 000), húgysavürítés (kristályok a pelenkán), mentális retardáció, öncsonkítás (harapós gyerek, fogait ki kell húzni)
4
Meiózis
Gaméták képzése (haploid)
Triszómia és monoszómia
Az átkereszteződés zavarai
a homológ kromoszómák nem válnak szét
Hiba történik a meiozis során A spontán abortusz több mint felét kromoszóma abnormalitások okozzák Néhány esetben az embrió nem pusztul el, de súlyos fejlődési zavarok keletkezhetnek Leggyakoribb: Down szindróma Az egyik ivarsejt mindkét homológ kromoszómát tartalmazta: Triszómia jön létre
Down szindróma A 21-es kromoszóma triszómiája
A másik ivarsejt nem tartalmazta az adott kromoszómát: Monoszómia jön létre
Down szindróma
Klinikai tünetek: lemaradás a növekedésben, mentális retardáció, jellemző arc és fejforma, szív rendellenességek, korai öregedés
Az esetek 95%-ban a homológ kromoszómák a mamában maradnak együtt
1/1000
Az anya korának növekedésével egyre nagyobb az esélye (>35)
Az idősebb anyában olyan éretlen petesejtek is aktiválódhatnak, melyek évtizedekig szunnyadtak
5
Egyéb rendellenességek
Davenport modellje (1907): a barna szemszínt kódoló génváltozat domináns (kék recesszív)
Mai nézet: a szemszín komplex, több(poli)génes
Kromoszómán belül Deléció Duplikáció Inverzió Áthelyeződés
Kékszeműek barnaszemű gyermekei?!
2 kromoszóma közt
Mutáció vagy polimorfizmus?
Pl. a 15. kromoszóma OCA2 génjének (mely általában meghatározza a barna/kék színt) KIFEJEZŐDÉSE különböző erősségű lehet, és más génekkel is interakcióban áll!
Transzlokáció
A skizofrénia előfordulása
Komplex fenotípus (depresszió, intelligencia) családi halmozódás, Nem egyértelmű az öröklésmenet
Kognitív képességek (IQ)
Nincs konzisztens öröklésmenet: A genetikai rokonsággal nő a korreláció
Prevalencia: 1/100 Nem mutatható ki egyértelmű öröklésmenet: Rizikó nő a fokozódó genetikai rokonsággal
A komplex, kvantitatív jellegek öröklődése nem mond ellent a mendeli törvényeknek!
IQ magasság borsó mérete skizofrénia vérnyomás
6
2 lokuszos fenotípusos eloszlás
Egy-lókuszos Teljesen additív modell (intermedier) Genotípus: fenotípus:
A 1A 1 160cm
A 1A 2 170cm
A2A2 180cm
Egy-lokuszos fenotípusos eloszlás A1A2B1B2 A1A1B1B2
A1 A1
A1 A2
160cm
170cm
A2 A2
A1A1B1B1
180cm
167
170 173
177
A1A1B2B2
A2A2B1B2
A2A2B1B1
A1A2B2B2
160cm 165cm 170cm
A2A2B2B2
175cm 180cm
Végtelen számú lókusz modellje
3-lókuszos fenotípusos eloszlás
160 163
A1A2B2B2
180
Szakirodalom A genetikai hatások típusai:
Monogénes (Mendeli)
Poligénes (Sok faktoros)
Kromszómális rendellenességek
Poligénes modell: a kvantitatív jellegű fenotípust igen sok lókusz (gén) befolyásolja, melyek mindegyike kicsi, de egyenlő, additív hatással járul hozzá a fenotípus kialakulásához.
Plomin (2001) Behavioral Genetics: Ch 1-3.
Feladat:
Válassz egy endofenotípust! (humán jellegzetesség) Milyen az általad választott endofenotípus örökletessége?
7
