История генетики поведения Схожесть близнецов по чертам

История генетики поведения

Схожесть близнецов по чертам характера Монозиготные Эмоциональность Активность Социабельность Импульсивность Реакция на еду Способность успокаиваться Уровень активности Страх Настойчивость Покладистость Воображение Рациональность Экстраверсия Нейротизм Дизиготные 0, 64 0, 51 0, 61 0, 77 0, 43 0, 76 0, 75 0, 66 0, 68 0, 60 0, 67 0, 39 0, 34 0, 37 0, 03 0, 50 0, 04 0, 32 0, 49 0, 06 0, 57 0, 46 0, 59 0, 25 0, 18 0, 15 0, 29 0, 23

Роберт Клонингер (1987) разработал психобиологическую модель личности Существуют четыре основные черты темперамента: • • Поиск новизны, Избегание опасности, Зависимость от вознаграждения, Упорствонастойчивость. Эти черты имеют биологическую природу

Как устроена ДНК? Что такое ген?

Наследственная информация записана и хранится в ДНК Ядро

Генетический код

В нуклеотидной последовательности ДНК записана информация о последовательностях аминокислот. ДНК СТАРТ СТОП. . . atg ggc tcc agc. . . cag ccc cga tcg. . . ATG GGC TCC AGC C TT -M- -G- -S-S-F Белок MGSSFLSPEHQRVQRKESKKPPAKLQPR Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот ДНК образована из 4 нуклеотидов ( А, Ц, Г, Т)

Генетический код ВТОРАЯ БУКВА T TTT T TTC TTA TTG Фенилаланин Лейцин C F L ПЕРВАЯ БУКВА CTA TAT TCC TAC TCA Серин S Лейцин L TAG Стоп-кодон TGG Триптофан CAT CCC CCA Пролин P CAC CAA CAG ATT ACT AAT ACC AAC ATC Изолейцин I ATA ACA Метионин Старт-кодон GTC GTA GTG Треонин T AAA M ACG AAG GCT GAT GTT G TGC Цистеин TCG CCG ATG Y TGT Валин V GCC GCA GCG Аланин A С T C TAA Стоп-кодон TGA Стоп-кодон A CTG A Тирозин GAC GAA GAG Гистидин Глутамин Аспаргин Лизин Аспаргиновая кислота Глутаминовая кислота H Q N K D E W CGT CGC CGA T Аргинин R CGG AGT AGC AGA AGG GGA GGG C A G Серин Аргинин S R GGT GGC G T C A G T Глицин G C A G ТРЕТЬЯ БУКВА CTC TCT G CCT CTT C A

Как формируется поведение?

♀XX / ♂XY школа Семья Совокупность генов Факторы внешней среды Поведение

Влияние генетики и среды на черты характера

Как гены влияют на наше поведение?

Гены серотонин дофамин норадреналин X Темперамент, черты характера Кодирует белки, отвечающие за метаболизм нейромедиаторов

Нейроны мозга и их контакты друг с другом

Передача нервного импульса TPH синтезирует серотонин МАОA Разрушает серотонин SERT Переносит серотонин Серотонин HTR 2 C и HTR 2 A Рецепторы серотонина Узнают и связывают серотонин

Основные нейромедиаторы

Дофамин - Отвечает за «Чувство награды» . Вызывает чувство удовольствия (удовлетворения), чем влияет на процессы мотивации и обучения - Переключения внимания с одного мыслительного процесса на другой - Принятие решений

Серотонин - «Гормон счастья» , отвечает за наше хорошее настроение Познавательная активность Двигательная активность Самообладание и эмоциональная устойчивость Недостаток серотонина – плохое настроение или депрессия

Норадренолин - «Гормон ярости» , вызывает чувство злобы, гнев, агрессию - Выделяется при травмах, стрессе, тревоге Недостаток норадреналина – чувство страха.

Простые и сложные формы поведения

Грелин - гормон, регулирующий аппетит Образуется в желудке, поступает в мозг и вызывает ощущение голода

Сходство белка грелина у человека и разных животных человек обезьяна GSSFLSPEHQRV QRKESKKPPAKLQPR обезьяна GSSFLSPEHQRA QRKESKKPPAKLQPR 99% кошка GSSFLSPEHQKV QRKESKKPPAKLQPR 96% крыса GSSFLSPEHQKAQQRKESKKPPAKLQPR 90% кошка крыса

Дофамин регулятор контролируемого поведения

Повторы ДНК в гене белка-переносчика дофамина 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 . . gcctgtgggtccttgcggtgtagggaacggcctg agaggagcgtgtcctatccccggacgcatgcagggccccc acaggagcatgtcctatccctggacgcatgcagggccccc acaggagcgtgtactaccccagaacgcatgcagggccccc acaggagcgtgtactaccccaggacgcatgcagggccccc actggagcgtgtactaccccaggacgcatgcagggccccc acaggagcgtgtcctatccccggacgcatgcagggccccc acaggagcgtgtactaccccaggatgcagggccccc acaggagcgtgtactaccccaggacgcatgcagggccccc atgcagcctgcagaccacactctgcctggcctt. . . . gcctgtgggtccttgcggtgtagggaacggcctg acaggagcgtgtcctaccccaggacgcatgcagggccccc atgcagcctgcagaccacactccgcctggcctt. .

Как мы выделяли ДНК?

раствор для лизиса клеток Слюна и клетки Разрушенные клетки (ДНК, белки, липиды) раствор для осаждения ДНК осадок ДНК Белки и липиды в растворе

Протокол выделения ДНК Взять пробирку, написать сбоку и на крышке свой номер Добавить в пробирку 200 мкл Раствора 2 Добавить 300 мкл своей слюны Перемешать и поставить на 20 минут 37°С Добавить 300 мкл Раствора 4 Перемешать несколько раз и оставить для фомирования осадка 1 мкл = один микролитр = 1/1000 часть милилитра

Как сделать много копий ДНК?

ПЦР Полимеразная цепная реакция способ из малого количества ДНК получить в миллион раз больше идентичных копий нужного кусочка ДНК >>>atgggctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga>>> ДНК ||||||||||||||||||||||| <<<tacccgaggtcgaaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct<<< >>>atgggctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga>>> t > 90°C <<<tacccgaggtcgaaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct<<< Денатурация ( плавление ) ДНК - при нагреве выше 90°C цепи ДНК расходятся и больше не связаны друг с другом

ПЦР t= Достройка второй цепи ДНК при 72°C >>>atgggctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga>>> |||| ctcaggtc<<< c c a c t 72°C t c t a g g t t >>>gctccagc |||| <<<tacccgaggtcgaaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct<<< фермент ДНК-полимераза - синтезирует комплементарную цепь ДНК работает при 72°С и устойчива при нагреве выше 95°С >gctccagc Праймеры - короткие ctcaggtc< фрагменты ДНК c a c t t a g g Нуклеотиды

ПЦР t Достройка второй цепи ДНК при 72°C >>>atgggctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga>>> ||||||||||||||||||||| <<<tacccgaggtcgaaggactcgggacttgtggtctctcaggtc< c a g t c a = 72°C t t >gctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga>>> ||||||||||||||||||||| <<<tacccgaggtcgaaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct<<< После достройки комплементарной цепи ДНК получаем вдвое больше количество нужной нам ДНК

ПЦР Полимеразная цепная реакция Снова повторяем эти три шага: 94°C - плавление ДНК две цепи ДНК разделяются 60°C - отжиг праймеров праймеры присоединяются к ДНК 72°C - синтез новой цепи ДНК Каждый раз количество нужной нам ДНК удваивается, после 30 циклов получим в 1. 000 раз больше ДНК, чем было в начале.

Анализ результатов ПЦР

Электрофорез в полиакриламидном геле -7 -4 -2

Какие гены мы исследовали?

Функция гена Генотип SS Транспорт и хранение серотонина SERT SL LL Узнавание и передача сигнала серотонина 5 HTR 2 C cc, cg gg aa Узнавание и передача сигнала серотонина 5 HTR 2 A Разрушение серотонина, дофамина и норадреналина MAOA и MAOB Узнавание и передача сигнала дофамина DRD 2 Транспорт и хранение дофамина DAT Узнавание и передача сигнала дофамина DRD 4 Превращение дофамина в норадреналин DBH Транспорт и хранение норадреналина NET ag gg 33/gg, 33/ag 44/aa другие сочетания 12 22 9/10 10/10 4/2, 4/4, 4/5 2/7, 4/7 12 22 at aa мальчики и девочки