geneticke osnove ponasanja
Transcript of geneticke osnove ponasanja
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 1/25
Genetiĉka osnovaponašanja
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 2/25
ponašanje - reagovanje na stimuluse ili sredinu
genotipska razliĉitost u pona šanju na razliĉitim nivoima: ćelije,tkiva, organa, organizma, populacije
sredinska razliĉitost
nature vs nurture
posle 1950, istraživanja uloge genetiĉke komponente uponašanju, u interakciji sa sredinom
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 3/25
Puno gena koji utiĉu na ponašanje kodiraju za proteine koji utiĉu na neurotransmisiju (slanje signala sa jednog na drugi neuron preko sinapsi putem nerotransmiterskog molekula)
I signalne transdukcije
*taĉke delovanja gena
Kandidat geni za osobine iporemećaje ponašanja
broj sinapsi u mozgu = 1014
Sintezaneurotransmitera
Prenos signala kada seneurotransmiteri vežu zareceptor
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 4/25
1. POJEDINAĈNI GENSKI LOKUSI 2. POJEDINAĈNI HROMOZOMI
3. POLIGENI KOMPLEKSI
4. POLIGENI I SREDINA
GENETIĈKA OSNOVA DETERMINACIJE
FENOTIPOVA PONAŠANJA
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 5/25
METODE IZUĈAVANJA GENETIĈKE OSNOVE PONAŠANJA
ANALIZA PEDIGREA
CITOGENETIĈKE asocijacije hromozomske varijabilnosti i fenotipa
BIOHEMIJSKE
asocijacija nedostatka nekog enzima i fenotipa-enzimopatije
MOLEKULARNO GENETIĈKE
asocijacije DNK markera i odredjenih fenotipova
analiza mutacija u kandidat-genima prisutnim jedino kododredjenih fenotipova
KVANTITATIVNO GENETIĈKE A. selekcija – kod životinja B. studije roĊaka i blizanaca
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 6/25
KORIŠĆENJEM MUTANATA ZA POJEDINI OBRAZAC PONAŠANJA
dobija se prava informacija o ulozi jednog ili više lokusa u ponašanju. Mogu se ukljuĉiti biohemijske, molekularno genetiĉke metode, analize rodoslova
Primer: higijensko ponašanje pĉela
2 genska lokusa R, U2 fenotipa u ĉišćenju komorica
matice, 2N,higijenskoponašanje
trutovi, N,nehigijenskoponašanje
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 7/25
UTVRĐIVANJE EFEKATA POJEDINAĈNIH GENSKIH LOKUSA upotrebom mutanata i selekcijom za odredjeni fenotip
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 8/25
neurogenetika
Studije na Drosophila , preko analize mutanata veoma složenih ponašanja daju uvid uosnovne mehanizme funkcionusanja nervnog sistema
Osnovne klase izolovnih mutanata su u genima za transport K i Na
UĈENJE Drosophila se može “trenirati” da izbegne stimulus na osnovu steĉenogiskustva! Imaju sposobnost prelaska “kratkoroĉne” u “dugoroĉnu” memoriju, osnovuučenja
selekcijom su dobijeni mutanti u učenju i pamćenju: dunce, turnip, rutabaga,cabbage, amnesia .
Svi geni su na X hromozomu. Mnogi ukljuĉuju defekt u ćelijskom provodjenju signala: cAMP nastaje u citoplazmi od ATP, uz pomoć adenil ciklaze, kao odgovor na extraćelijski signal .cAMP aktivira protein-kinaze, koje fosforilišu ciljne proteine i zapoĉnu kaskadu dogadjaja koji utiĉuna ekspresiju pojedinih gena. Mutant, npr. rutabaga (missens mutacija u genu za jednu adenilciklazu), uništava sposobnost adenil ciklaze da stvara cAMP i ovakvi mutanti, recesivnohomozigotni, “slabo uĉe”!
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 9/25
Narkolepsija, katapleksija
Mutacija u genima za receptorneuropeptida hipokretina i za proteinoreksin koji se vezuje za hipokretin
Oreksin/hipokretin sistem regulišebudnost i glad
POJEDINAĈNI GENSKI LOKUSI MOGU DETERMINISATI SLOŢENE OSOBINE PONAŠANJA
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 10/25
Cirkadijalni ritam
BUDNOST/SPAVANJE – “clock” geni period (PER) i timeless (TIM) geni
omogućava ju odgovor na smenu dana i noći Drosophila
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 11/25
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 12/25
PARENJE
Kod Drosophila, isti gen, per , reguliše cirkadijalni ritam izleganja
lutki i vibracije krila u parenju (“ljubavna pesma”)
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 13/25
Embrioni mužjaka Drosophila izmenjeni su
unošenjem mutacije white . Umesto samo da se odrazi na boju oĉiju, kod ovakvih jedinki ova mutacija se eksprimira u svakoj ćeliji iadulti se ponašaju “homoseksualno”.
White mutacija speĉava korišćenje triptofana u ćeliji, koji je neophodan za stvaranje hormona serotonina.
Pad serotonina u ćelijama mozga dovodi do izmenjenog ponašanja.
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 14/25
KVANTITATIVNO GENETIĈKI PRISTUP
1. Identifikacija razlika u ponašanju izmedju genetiĉki konstruisanih linija,medju srodnicima, u istoj sredini – razlike medju genotipovima
2. Veštaĉkom selekcijom iz heterogene populacije, selekcija za odredjene fenotipove ponašanja. Odredjivanje heritabilnosti, udela Vg (Va) za neku osobinu
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 15/25
selekcija za pozitivnu i negativnufototaksiju i geotaksiju Drosophila
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 16/25
UTVRĐIVANJE EFEKATA POJEDINAĈNIH HROMOZOMA NA PONAŠANJE
Kod mužjaka Drosophila selekcionisanih za pozitivnu geotaksiju,moguće je ukrštanjem sa linijom kojana 3 hromozoma ima vidljive markere,
nakon 2 generacije, dobiti uvid udoprinos svakog pojedinaĉnoghromozoma u fenotipu za “pozitivnigeotaxis” u potomstvu
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 17/25
fenotipovi ponašanja ĉoveka
MENTALNA OBOLJENJA - šizofrenija - maniĉna depresija POREMEĆENA DUŠEVNA STANJA -agresivnost, sklonost kriminalu -psihoze, alkoholizam, psihopatska depresija VARIJABILNOST OSOBINA NORMALNE LIĈNOSTI - inteligencija, uĉenje, pamćenje - senzorne percepcije (fotoreaktivnost, daltonizam, PTC, levorukost..) - posebne sposobnosti (visoka Vg za bavljenje naukom, npr.)
- crte liĉnosti (naklonosti i talenti) - histerija (Vg=0) i depresija (visoka Vg) NEURODEGENERATIVNA OBOLJENJA
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 18/25
UTVRĐIVANJE EFEKATA POJEDINAĈNIH GENSKIH LOKUSA Normalni biohemijski put/mutantni, izmenjeni biohemijski putnedostatak enzima uzorkuje poremećaj
Taj-saks – nefunkcionalni enzim hexA koji bi vršio konverziju Gangliozida GM2 u GM3 u mozgu
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 19/25
UTVRĐIVANJE EFEKATA POJEDINAĈNIH GENSKIH LOKUSA Metodom rodoslova - prisustvo mutacije za neki enzim i pojave poremećaja
Prisustvo mutacije za monoamin oksidazu MOA i agresivnog ponašanja i mentalne retardiranosti kod muškaraca (*znaĉi hemizigote muškog pola)
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 20/25
Zanemarivanje efekta sredine i interakcije genotipa i sredine utumaĉenju nekih oblika ponašanja
predrasude o“nasledjivanju” problematiĉnog ponašanja
(lenjost, nemarnost, indolentnost) (porodica Jukes,1902 godina)
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 21/25
enzimopatije
Nedostatak pojedinih enzima u metabolizmumasti, ugljenih hidrata i proteina, kao rezultatmutacija u genima za te enzime, izaziva
poremećaje u ponašanju, mentalnimsposobnostima, itd.
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 22/25
stepen konkordantnosti
pojava osobine kod
MZ i DZ blizanaca
H2 = 2 x (rMZ – rDZ)
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 23/25
Vg=0G1=G2F1=F2E1≠E2
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 24/25
Poremećaji raspoloţenja- bipolarni poremećaji, depresija
Teško odrediti genetiĉku od sredinske komponente, ali visoka je Vg
Nedostatak neurotransmitera serotonina (koji ima plejotropni efekat) inorepinefrina.
Poremećaj je u nivou preuzimanja neurotransmitera na sinapsama – prekomerno je i serotonin postaje deficitaran
5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 25/25
AlkoholNikotinKokain
Promena ekspresije genakoji kontrolišuprenos signala,sintezu neurotransmitera,broj i aktivnost receptora
Promenau neuronskomprotoku u mozgu
Promenau ponašanju,zavisnost,tolerancija
Zavisnost - u nekoliko nivoa: na molekularnom, u interakcijama neurona i na ponašajnom
Niska heritabilnost. Dopaminski D2 receptor, kandidat gen za stvaranje zavisnosti