¡Descarga Tema 3 psicogenetica y más Apuntes en PDF de Psicología solo en Docsity!
TEMA 3: ESTRATÈGIES I MÈTODES EN GENÒMICA DEL COMPORTAMENT.
Estudis clàssics en humans 1.Estudis de famílies Aquests no són concloents per determinar si la malaltia és genètica o no.
Les avantatges d’aquest tipus d’estudi són:
• Es basen en l’arbre genealògic.
• Es pot conèixer els primers símptomes d’algunes malalties, ja que sabem si es dominant o
recessiu.
• Es pot conèixer l’expressivitat variable (com una mateixa malaltia es pot expressar de diverses
maneres en les diferents generacions).
• Es pot conèixer el tipus d’herència.
• Es poden estudiar els factors de risc i de protecció.
Les desavantatges són:
• Comparteixen tant els gens com l’ambient.
• Hi ha diferents edats i generacions diferents.
2.Estudis de bessons Consisteix en la comparació del fenotip entre monozigots (MZ) i dizigots (DZ). S’usa per saber si hi ha variable genètica o no, ja que els bessos MZ comparteixen el 100% dels gens, mentre que els DZ comparteixen el 50%, igual que els germans que son de diferents generacions. Els bessons MZ es un òvul fecundat per un espermatozoide i els bessons DZ son dos òvuls fecundats per dos espermatozoides diferents.Permet comparar l’ambient compartit i el no compartit.
Les avantatges d’aquest tipus d’estiu son:
• Separar la variable ambient en els components compartit i no compartit (les diferències intra-
parella dels MZ són degudes a l’ambient no compartit). L’ambient no compartit es el que farà diferents als bessons MZ.
Les desavantatges són:
• L’ambient postnatal i prenatal dels MZ és igual que els dels DZ. L’ambient prenatal pot ser una
variable estranya, per si estan en la mateixa bossa amniòtica o diferent.La mida de la mostra es petita.
Ambient prenatal Tipus de placentació
• MZ → depèn de la divisió. Si es fa tard, comparteixen bossa, el cordo umbilical està associat a
la placenta. La bossa està formada per dos bosses, la interna i la externa. Hi ha tres tipus de placentació:
• Dicoriònicdiamaniòtic : Divisió fins a 72h posteriors a la fecundació. (1/3 part dels
MZ). Dos placentes. La membrana interna (groga) es diu amnios i la membrana externa (rosa) es diu corions. No comparteixen ni la amnios ni la corions. Es igual que en els bessons DZ.
• Monocoriònicdiamaniòtic : Divisió entre el 4rt i 7è dia de gestació. (2/3 parts dels
MZ). Els bessons ja tenen una placentació es diferent, la membrana corions es el mateix pels dos bessons però la amnios es diferent pels dos bessons.A vegades dona el síndrome de transfusió de bessó a bessó, és a dir, hi ha connexió entre els cordons umbilicals (anastomosis superficial) on el bebè receptor rep flux sanguini tenint un excés d’aquests que ha d’eliminar i el bebè donant li falta flux. Succeeix en el 20% dels casos.
• Monocoriònicmonoamiòtic : Divisió 8è dia o més tard. Comparteixen placenta, ja que
comparteixen tant la corions com la amnios. (Menys de l’1%).
DZ →Dicoriònic i diamaniòtic. Cadascú crea la seva placenta.
Correlacions intra-subjecte entre els bessons MZ i bessons DZ
• Childhoodfatigus: no intervé molt la genètica, ja que la diferencia entre la puntuació dels MZ i
dels DZ es baixa, intervé molt l’ambient compartit.
• Bipolar: la genetica intervé molt, ja que hi ha molta diferencia entre la puntuació dels MZ i dels
DZ.
Mecanismes epigenètics : són mecanismes (reversibles) pels quals s’expressen els gens sense modificació de la seqüència de l’ADN. → mecanismes amb gran influència ambiental. Son reguladors de l’expressió gènica. Els mecanismes epigenètics es refereixen a la molt complexa organització de l’ADN en un nucli de la cèl·lula i inclouen:
Els mecanismes epigenètics són candidats ideals per a l’estudi de les síndromes psiquiàtrics que són causats per la interacció entre factors genètics i l’exposició ambiental. Les interaccions entre gens i medi ambient reflecteixen un mecanisme causal on una o més variants genètiques i un o més factors ambientals contribueixen a la causa d’una condició en un mateix individu amb els factors genètics que influeixen en la sensibilitat a l’exposició ambiental. Les interaccions ha de distingir-se de les correlacions entre gens i entorn.
Entrar al PUBNED Eigeneticmechanisms amb endocannabinoidsignalling C. D’adadrio et al (2013) Mirar els tres tipus de mecanismes epigenètics
L’ epigenoma són les modificacions que fan referència al grau de metilació de l’ADN i a l’estructura del cromosoma. Control de l’expressió gènica (quin gen s’expressa i quin no).
Estudi: 4 cromosomes diferents (1, 3, 12 i 17) en bessons MZ de 3 anys d'edat. Hem mirat elements epigenètics en aquests cromosomes, concretament hem mirat el patró de metilació de l'ADN. La metilació és molt semblant en ambdós bessons quan tenen 3 anys. Quan aquests individus tenen 50 anys
observem que aquests patrons de metilació són diferents. A què és deguda la diferència? A l'ambient de tota una vida: estrès, activitat física diferent, vida diferent, tòxics, alimentació diferent... Conclusió: diferents fenotips poden derivar del mateix genotip.
3.Adopcions Són estudis importants perquè el procés d’adopció separa els factors genètics dels ambientals (s’elimina el problema dels estudis de bessons en que es barregen ambdós factors).
Les avantatges són:
• Influencia ambiental i ambient prenatal.
• Anàlisis de la interacció genetica-ambient
Les desavantatges són:
• Trets biològics de la mare biològics.
• Trets dels pares adoptius (són trets molt característics)
“Entre adoptats que tenen els pares biològics i els pares adoptius afectats; quin % de fills estan afectats?”
El més important dels estudis d’adopcions es l’ nteraccióGenèticaxAmbient, mostra la influencia dels pares biològics i dels pares adoptius.
- Exemple de dades no reals, per veure els dissenys experimentals: Alcoholisme: pares biològics i adoptius alcohòlics, el % de fills alcohòlics.
És el que s’ha trobat, no s’ha de fer un % així com així.
A- B- Grup control A- B+ Genètica (té influencia en l’ambient) A+ B- Ambient (no té influencia en l’alcoholisme) A+ B+ Interacció genètica-ambient
Variable genètica (pares biològics) Presència B+ Absència B- Variable ambiental (pares adoptius)
Presència A+ 40 A+ B+ 12 A+ B- Absència A- 14 A- B+ 8 A- B-
És significatiu pel doble del grup control. El “40” es compara amb els tres altres grups; ha de ser significatiu pels tres, per ser-ho. Hi ha interacció entre genètica-ambient.
La diferencia que hi ha entre el 100% i la concordança es l’ambient no compartit La concordança entre els dos grups genètica (el que coincideix) i ambient compartit (el que falta) 4.Estudis en animals. Cria selectiva Consisteix en obtenir a partir de poblacions heterogènies on hi ha representació de tots els gens i al·lels del tret/característica que estudiem. L’ objectiu és obtenir genotips diferents i extrems, observant el fenotip i creuant aquelles rates que fenotípicament són similars, durant moltes generacions fins a obtenir generacions amb genotips extrems. Això és possible, per exemple, amb: “tontes i llestes”, conducta evitadora, activitat a camp obert, consum d’alcohol, preferència per l’alcohol i resistència a la síndrome d’abstinència.
Els avantatges són:
1. Estudi en soques consanguínies. L’estudi mostra l’origen epigenètic de les diferencies
conductuals en ratolins. Objectiu : La soca B6 consanguínia modifica la seva conducta degut a l’ambient pre i/o post natal? Disseny: els investigadors implanten embrions B6 a una altre soca gestant (BALB o B6), i després del naixement amb una mare adoptiva.
• Fenotip BALB : ansioses. Proves cognitives i d’execució baixes. Blanques.
• Fenotip BLACK6 : poca ansietat. Proves cognitives i d’execució altes. Negres.
Resultats: *Rates consanguínies per tal de poder valorar l’experiment amb un grup control sense mares adoptives:
• Camp d’exploració ( open field): Les consanguínies B6 tenen més temps d’exploració
que les BALB (per lo tant, les B6 són menys ansioses). Les dues soques son diferents.
• EMP (Elevated plus maze): Les B6 exploren més els braços oberts que les BALB (per
tant, les B6 són menys ansioses).
• MWM (Morris watermaze): Les B6 tarden menys en arribar a la plataforma, que les
BALB (és a dir les B6 tenen més memòria).
• PPI (Pre – pulse inhibition): Inhibició reflex orientació (habituació). Les B6 inhibeix
abans que les BALB (és ha dir tenen una major habituació). *Rates de l’experiment:
• B6 > B6 (Grup control) → respostes semblants al grup control B6.
• B6 > BALB (Post natal) → respostes semblants al grup control B6. Per tant, l’efecte
post – natal per si sol no té repercussió al fenotip.
• BALB > B6 (Pre natal) → respostes semblants al grup control B6. Per tant, l’efecte
pre – natal per si sol no té efectes significatius.
• BALB > BALB (Post i pre natal) → Afecte a les tres primeres proves. Tenen ansietat
i memòria similar al grup control del BALB. Tot i així, tenen el reflex semblant al B (el reflex és genètic). Per tant, l’efecte post i pre – natal sí que tenen efectes significatius en el fenotip en quant a memòria i ansietat.
2. Estudi en cria selectiva. Mostra l’efecte epigenètic sobre si la conducta maternal pot patir
canvis epigenètics i respostes d’estrès en rates. Fenotip: conducta maternal i resposta d’estrès. Ambient: post – natal (criança). V. genètica :està manipulada per la cria selectiva
• Es fa la cria selectiva a través de la conducta materna licking (llepar a les seves cries).
Costa 22 generacions. Hi ha high licking (fills poc ansiosos) i low licking (fills molt ansiosos). Les mares high licking es millor per ambients sense perill i la mare low licking es millor per ambients perillosos.
• Es modifica l’ambient post – natal (mares adoptives).
Grups experimentals :
• High/low H/L filla high i mare adoptiva low
• Low/high L/H filla low i mare adoptiva high
Grups control :
• H/H filla high amb una mare adoptiva de la mateixa línea
• H/C → mare biològica per ambient post natal.
• H/w → les ha tret 4h i li torna a la mare biològica
• L/L
• L/C
• L/w
Es compleix la hipòtesis, hi ha interacció entre genètica i ambient.
Gràfic A → conducta materna de les mares. La variable genètica funciona.
Gràfic B → els grups H/H, H/C i H/w tenen alts nivells d’exploració. El grup de H/L presenta alt nivell d’estrès (baix nivell exploració) i les L/H exploren més (menys ansietat). S’ha produït interacció/efecte amb la modificació dels nivells d’ansietat. El licking disminueix l’ansietat. Els grups L/L, L/C i L/w presenten nivells baixos d’exploració. Conducta maternal de la mare adoptiva.
Gràfic C → conducta materna de les cries. Les H/L i les L/H modifiquen la seva conducta materna “genotípica”. És a dir, l’ambient post – natal influeix tot i que sigui contraria a la seva genètica.
Aquest autors han trobat correlació neuro-fisiològica, un mecanisme que explica aquesta conducta:
• La conducta highlicking produeix un augment de la serotonina en àrees com l’hipocamp; això
activa els receptor serotoninèrgics que produeixen canvis intracel·lulars que canvien la metilació del gen receptor de gluco-corticoides (estrès). S’ha vist que les rates amb conducta highlicking tenen major nivell de receptors de gluco-corticoides a l’hipocamp. El gen està poc metilat i, per tant, s’expressa més. (Succeeix el contrari en el grup lowlicking, molt metilat ).
▲ Aquest grau de metilació és el que canvia en les L/H i les H/L.
Efecte de canvis epigenètics induïts per la dieta:
• La hipometilació pot ser perjudicial. El gen agouti quan està hipometilat pot produir efectes
perjudicials per la salut: obesitat, més predisposició per patir càncer i diabetis. S’agafen ratolins genèticament igual; en uns hi ha la metilació normal del gen agouti i no s’expressa aquest gen, per lo tant són prims i sans. Però als que hi ha hipometilació són grocs i obesos. Els canvis d’aquest gen són deguts a la dieta:
• El Bisphenol (BPA) produeix hipometilació en el desenvolupament (és una substancia que
s’usa per produir plàstic).
• La vitamina B12 contraresta l’efecte del Bisphenol (produeix hipermetilació).
Estudis amb humans: L’abús sexual a la infància produeix canvis a la metilació dels receptors de glucocorticoides (GR)?
*Canvis en la metilació induïts per l’ambient: està comprovat que els receptors dels glucocorticoides estan relacionats amb l’estrès (bona
ajuda a saber quins gens s’estaven expressant per despres traduir-se. De l’extracció del RNA missatger es
crea al laboratori cDNA (cadena complementaria del RNA missatger). La cadena cDNA la podem
introduir en unes matrius en les que hi ha un nombre elevat de forats dintre dels quals hi ha les cadenes
“sondes” (dins de la cadena de “sondes” hi ha molts gens) de nucleòtids que volem avaluar i volem saber
si estan en la nostra mostra. El cDNA el tenim que marcar amb fluorescents, si tenim mostra sana i mostra amb càncer, la fluorescència serà de diferent color per a cada mostra. Introduïm aquesta mostra en
cadascun dels forats de la matriu, es produeix la hibridació (produïda per enzims). On hi ha fluorescència
blava (càncer) s’ha activa el color i puc saber quins gens s’estan expressant, quan visualitzo el color
vermell es que s’ha hibridat la mostra sana, quan el color es groc es que s’han hibridat tants els de càncer
com els sans.
• GWAS GWAS → estudis d’associació a gran escala. Matrius de genotips comercials per a
100.000 polimorfismes d’un sol nucleòtid al llarg de tot el genoma humà. Estudis d’screnning. Tècnica agnòstica i sense hipòtesis prèvies (S’ha trobat la degeneració macular relacionada amb l’edat).
Canvis que podem trobar en gens: Com els gens (al·lels) poden ser polimòrfics, diferents formes d’un mateix gen:
• SNPs → single-nucleotidepolymorphism. Un canvi en una sola lletra/nucleòtid.
• CNV → copynumbervariation. Variacions de nombre de copies del mateix gen/al·lel, entre 1 i 3.
• VNTR → elements repetits variables de tàndem de nucleòtids. Canvis en el nombre de
repeticions d’una mateixa seqüència. Un exemple es una regió de 48 parells de bases altament polimorfica (VNTA) que varia entre 2 i 10 repeticions en la majoria de la població i dona lloc a canvis en la longitud del receptor (proteïna).
