geneticke osnove ponasanja

5/16/2018 geneticke osnove ponasanja - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/geneticke-osnove-ponasanja 1/25

Genetiĉka osnovaponašanja



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



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



1. POJEDINAĈNI GENSKI LOKUSI 2. POJEDINAĈNI HROMOZOMI

3. POLIGENI KOMPLEKSI

4. POLIGENI I SREDINA

GENETIĈKA OSNOVA DETERMINACIJE

FENOTIPOVA PONAŠANJA



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



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



UTVRĐIVANJE EFEKATA POJEDINAĈNIH GENSKIH LOKUSA upotrebom mutanata i selekcijom za odredjeni fenotip



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”!



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



Cirkadijalni ritam

BUDNOST/SPAVANJE – “clock” geni period (PER) i timeless (TIM) geni

omogućava ju odgovor na smenu dana i noći Drosophila





PARENJE

Kod Drosophila, isti gen, per , reguliše cirkadijalni ritam izleganja

lutki i vibracije krila u parenju (“ljubavna pesma”)



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.



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



selekcija za pozitivnu i negativnufototaksiju i geotaksiju Drosophila



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



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



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



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)



Zanemarivanje efekta sredine i interakcije genotipa i sredine utumaĉenju nekih oblika ponašanja

predrasude o“nasledjivanju” problematiĉnog ponašanja

(lenjost, nemarnost, indolentnost) (porodica Jukes,1902 godina)



enzimopatije

Nedostatak pojedinih enzima u metabolizmumasti, ugljenih hidrata i proteina, kao rezultatmutacija u genima za te enzime, izaziva

poremećaje u ponašanju, mentalnimsposobnostima, itd.



stepen konkordantnosti

pojava osobine kod

MZ i DZ blizanaca

H2 = 2 x (rMZ – rDZ)



Vg=0G1=G2F1=F2E1≠E2



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



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

geneticke osnove ponasanja

Documents