Öröklődés vagy és környezet?!

Átírás

1 P SZICHOLÓGIAI D OKTORI I SKOLA MAGATARTÁSPSZICHOLÓGIAI PROGRAM Magatartásgenetika (PD-MK 01) szekely.anna@ppk.elte.hu 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... Genetika ÖRÖKLŐDÉSTAN (KVANTITATÍV GENETIKA) genetikai és környezeti hatások (iker és örökbefogadás vizsgálatok) MOLEKULÁRIS GENETIKA speciális gének hatásai (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 Pszichiátriai genetika 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) 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

2 Kora-gyermekkori kötődés Pszichogenetikai asszociáció A DRD4 gén hosszú változata és a dezorganizált kötődés közötti összefüggés A dezorganizált kötődési mintázat genetikai rizikófaktorai A budapesti Csecsemő-Szülő Kutatás (BIPS) Gervai Judit 41 lány és 54 fiú Etnikailag homogén, kaukázusi minta Kora-gyermekkori kötődési mintázat felmérése 12 hónapos korban: Az idegenhelyzet eljárás % N=12 N=6 Dezorganizált N=25 N=52 Nem dezorganizált long DRD4 short DRD4 Relatív rizikó = 4.15 p<0.008 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, 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 Hátterükben egyetlen gén áll, melynek általában számottevő a viselkedésre gyakorolt hatása, öröklési mintázata jellegzetes. Huntington kór A betegség kialakulása: felnőttkorban Előfordulási gyakoriság: 1 / Kezdeti tünetek: értelmi hanyatlás, egyensúly-vesztés, antiszociális magatartás, végtagrángás A betegség éves lefolyása: szellemi leépülés, fulladás A folyamat visszafordíthatatlan, és nem is késleltethető! Öröklöttsége: AUTOSZOMÁLIS DOMINÁNS! A mutáns allél jelenlétében kialakul a betegség: HH Hh hh beteg beteg nem beteg 2

3 A Huntington kór öröklődése Hogyan néz ki a Huntington kór családrajzát, ahol az egyik szülő érintett! Férfi Nő Házasság További autoszomális domináns megbetegedések FH familiáris hypercholesterinaemia 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 Achondroplasia Marfan s syndrome 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 Ff ff beteg nem beteg nem beteg A Fenilketonúria (PKU) öröklöttsége Férfi Nő Egy tipikus PKU-s család pedigréje: 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

4 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! Nemhez kötött öröklődés Férfi: XY nő:xx X és Y NEM homológ kromoszómák! (Y mérete kb. ¼ -e az X-nek) 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 X-hez kötött tulajdonságok FÉRFIAK 1 db X kromoszóma Anyjától örökli Két lehetséges genotípus X m Y X + Y A tulajdonság VAN/NINCS Hemizigócia A férfiak az X kromoszómájukat a lányaiknak adják át, az Y-t a fiaiknak NŐK Két X kromoszóma Mindkét szülőtől kapja Három lehetséges genotípus X m X m A férfiak gyakrabban érintettek az X-hez kötött betegségekben/jellegekben X m X + X + X + A heterozigóták hordozók. A nők a 2 X kromoszómájuk közül az egyiket random módon adják át fiaiknak vagy leányaiknak Férfi Nő Házasság A színvakság öröklődése Hogyan néz ki a család pedigréje, ha a mama színvak, míg a papa nem az? cc C Az X-hez kötött recesszív betegségek további példái Hemofília Olyan vérfehérjék alacsony szintje vagy teljes hiánya, mely a véralvadáshoz kell Szülők Gyermekek Érintett Hordozó X-hez kapcsolt hordozó Plomin, 2000 Fig 2.1 (Pg. 6) c cc c cc Autoszomális jegyek heterozigótái X-hez kapcsolt recesszív jegy hordozója Duchenne izomdisztrófia fokozódó és degeneratív izomgyengeség. Lesch-Nyhan szindróma a HPRT nevű enzim hiánya (1/ ), húgysavürítés (kristályok a pelenkán), mentális retardáció, öncsonkítás (harapós gyerek, fogait ki kell húzni) 4

5 Gaméták képzése (haploid) Meiózis Az átkereszteződés zavarai Triszómia és monoszómia 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 A másik ivarsejt nem tartalmazta az adott kromoszómát: Monoszómia jön létre Down szindróma A 21-es kromoszóma triszómiája 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

6 Egyéb rendellenességek Kromoszómán belül Deléció Duplikáció Inverzió Áthelyeződés 2 kromoszóma közt Transzlokáció Mutáció vagy polimorfizmus? Kékszeműek barnaszemű gyermekei?! Davenport modellje (1907): a barna szemszínt kódoló génváltozat domináns (kék recesszív) Mai nézet: a szemszín komplex, több(poli)génes Pl. a 15. kromoszóma OCA2 génjének (mely általában meghatározza a barna/kék színt) KIFEJEZŐDÉSE különböző erősségű lehet, és más génekkel is interakcióban áll! A skizofrénia előfordulása Komplex fenotípus (depresszió, intelligencia) családi halmozódás, Nem egyértelmű az öröklésmenet Prevalencia: 1/100 Nem mutatható ki egyértelmű öröklésmenet: Rizikó nő a fokozódó genetikai rokonsággal Kognitív képességek (IQ) Nincs konzisztens öröklésmenet: A genetikai rokonsággal nő a korreláció A komplex, kvantitatív jellegek öröklődése nem mond ellent a mendeli törvényeknek! IQ magasság borsó mérete skizofrénia vérnyomás 6

7 Egy-lókuszos Teljesen additív modell (intermedier) 2 lokuszos fenotípusos eloszlás Genotípus: A 1 A 1 A 1 A 2 A 2 A 2 fenotípus: 160cm 170cm 180cm Egy-lokuszos fenotípusos eloszlás A 1 A 2 B 1 B 2 A 1 A 1 B 1 B 2 A 1 A 1 B 2 B 2 A 1 A 1 A 1 A 2 A 2 A 2 160cm 170cm 180cm A 1 A 1 B 1 B 1 A1 A 2 B 2 B 2 A2A2B1B1 160cm 165cm 170cm A 2 A 2 B 1 B 2 A 1 A 2 B 2 B 2 A 2 A 2 B 2 B 2 175cm 180cm 3-lókuszos fenotípusos eloszlás Végtelen számú lókusz modellje Szakirodalom A genetikai hatások típusai: Monogénes (Mendeli) Plomin (2001) Behavioral Genetics: Ch 1-3. 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. Feladat: Válassz egy endofenotípust! (humán jellegzetesség) Milyen az általad választott endofenotípus örökletessége? 7