Марина Геннадьевна Аксенова Генетика поведения или откуда растут ноги у нашего характера? Лекция 2
Единственный метод, выявлявший соотношение генетических (наследственных) и средовых факторов в чертах характера Этот метод придумал Фрэнсис Гальтон в 1876 году
школа ♀ XX / ♂ XY Семья Факторы внешней среды Совокупность генов Поведение
Монозиготные Дизиготные Эмоциональность Активность Социабельность Импульсивность Реакция на еду Способность успокаиваться Уровень активности Страх Настойчивость Покладистость Воображение Рациональность Экстраверсия Нейротизм 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 С хожесть близнецов по чертам характера
Поиск новизны, Избегание опасности, Зависимость от вознаграждения, Упорство\настойчивость. Существуют четыре основные черты темперамента: Эти черты имеют биологическую природу
Поиск новизны - Novelty Seeking исследовательский интерес импульсивность экстравагантность беспорядочность Избегание опасности - Harm Avoidance тревожность страх неопределенности робость астения Зависимость от вознаграждения - - Reward Dependence сентиментальность привязанность зависимость Черты темперамента:
Большую часть времени я предпочел бы заниматься чем-то связанным с риском, а не сидеть тихо несколько часов подряд Я обычно предпочитаю старые и проверенные способы решения, а не экспериментальные Мне трудно длительное время сохранять интерес к чему-то одному, мое внимание легко и часто переключается на что-то новое Меня очень занимают явления, не поддающиеся научному объяснению Я предпочитаю основательно подумать перед тем, как принять решение Я мечтаю обладать сверхчеловеческими способностями
В незнакомых ситуациях я чувствую напряжение и беспокойство Даже если в какой-то ситуации я выглядел смешно, я не буду долго переживать по этому поводу Обычно я мало доверяю тем, кого не знаю Находясь в незнакомом обществе, я стесняюсь больше, чем остальные Скорее всего я останусь спокойным и дружелюбным при встрече с незнакомыми мне людьми, даже если буду заранее предупрежден о враждебности с их стороны Отвечая на этот опросник, я изрядно наврал
Я поделюсь своими переживаниями с близкими, не держу их в себе Мне часто хочется быть умнее всех остальных Я не имел бы ничего против, если бы мне пришлось почти все время быть одному Слушать других у меня получается лучше, чем говорить самому Мне кажется, что важнее относиться к людям с сочувствием и пониманием, чем быть практичным и жестким Я думаю, что сентиментальные песни и мелодрамы только наводят тоску
Гены Темперамент, черты характера Метаболизм нейро-медиаторов в головном мозге X Гены серотонин дофамин норадреналин
Темперамент Нейромедиаторы Поиск новизны Низкий дофамин Избегание опасности Избыточный серотонин Зависимость от поощрения Низкий норадреналин
Простота получения биоматериала (слюна) Быстрота проведения анализа Выделенную ДНК можно хранить много лет
Дофамин Серотонин Норадреналин ГАМК Ацетилхолин Окситоцин Опиоиды Белки нейрональной пластичности
Дофамин Дофамина недостаточно. Эмоция брезгливости
Норадреналин Норадреналина недостаточно Эмоция страха.
C еротонин Серотонин сбалансирован. Эмоция радости
C еротонин Серотонина недостаточно. Эмоция печали
C еротонин Избыток серотонина. Эмоция гнева
SERT Переносит серотонин HTR2C и HTR2A Рецепторы серотонина Узнают и связывают серотонин Серотонин МАО A Разрушает серотонин Передача нервного импульса TPH синтезирует серотонин
Вставим или удалим один нуклеотид Вставка нуклеотида ДНК Белок M G S S F L S P E H Q R V Q... ... atg ggctccagcttcctgagccctgaacaccagagagtccagaga... ... atg gg ctccagcttc A ctgagccctgaa caccagagagtccagag... M G S S F T E P STOP Тогда неизбежно нарушится правильное кодирование и считывание последовательности белка. Получится белок с совсем другой последовательностью, который не сможет правильно работать. (делеция) M G S S F L S P E H Q R V Q... ... atg g G ctccagcttcct g agccctgaacaccagagagtccagaga... ... atg g ctccagcttcct g agccctgaa caccagagagtccagag... M A P A S L A L N T R E S R ДНК Белок Удаление нуклеотида Виды мутаций Сдвиг «рамки» считывания информации о белке.
Замена одного нуклеотида Заменим один нуклеотид другим. Тогда в белке может поменяться одна аминокислота (а может и не поменяться) Такие замены одного нуклеотида встречаются очень часто, одна замена на 1000 нуклеотидов Для человека существует база данных по всем обнаруженным однонуклеотидным заменам, каждая под своим уникальным номером, например, rs1229984 Замена аминокислоты ДНК Белок M G S S F L S P E H... ...atg ggctccagcttcСtgagccctgaacac... ... atg ggctccagcttcАtgagccctgaacac... M G S S F M S P E H... ...atg ggctccagcttc T tgagccctgaacac... M G S S F L S P E H... a t M Нет замены аминокислоты c Виды мутаций
cc a cccgcgc cc c gcctccc cc a ggacccc tgcggccccg actgtgcg ccccccgcgc ccggcct t cc ccggg gt ccc tgcggccccg actgtgcg ccc g ccgcgc cc a gcctccc cc a ggacccc tgcggccccg actgtgcg ccccccgcgc ccggcctccc cccggacccc tgcggc t cc a actgtgc t ccccccga cgccgtcaga gccgccgcgc tcccacccca gactccaccg cagacccgca ggaggcggcg tgccaagatc accggccggg agcgcaaggc ca... ... agc gctgggaggt ggcacgtcgc gccaagctgc acggccgcgc gccccgccga cccagcggcc ctggcccgcc ttcccccacg 1 2 3 4 число повторов частота % 2 3 4 5 6 7 8 10 6 60 2 1 20 1 Последовательность из 48 нуклеотидов гене DRD4 повторяется несколько раз Повторы ДНК, обычно в не кодирующих участках генов ( SERT, DAT, MAO-A,... ) Виды мутаций
Генетический полиморфизм от греческого: polu (поли) — много morfh (морфэ) — форма Не < 1% для самого редкого генетического варианта Нет строго доминантности и рецессивности Встречается эффект дозы гена
Полиморфизм гена ADH1B Arg47His (rs1229984) Соотношение генотипов Arg47 и His47 в различных популяциях
Полная очистка ДНК лизис клеток осаждение осадок остатков клеток осаждение ДНК спиртом ДНК ДНК в растворе осаждение белков Разрушенные клетки - ДНК, белки, липиды белки и липиды
Слюна и клетки Быстрое выделение ДНК Разрушенные клетки (ДНК, белки, липиды) раствор для лизиса клеток раствор для осаждения ДНК осадок ДНК Белки и липиды в растворе
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
Полимеразная цепная реакция - способ из малого количества ДНК получить в миллион раз больше идентичных копий нужного кусочка ДНК <<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct <<< >>> atgggctccagcttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> t > 90°C >>> atgggctccagcttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> <<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct <<< ДНК ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| Денатурация ( плавление ) ДНК - - при нагреве выше 90°C цепи ДНК расходятся и больше не связаны друг с другом ПЦР
t ≈ 60°C <<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct <<< > gctccagc |||||||| ctcaggtc < >>> atgggctccagcttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> ctcaggtc < |||||||| > gctccagc Отжиг (присоединение) праймеров к ДНК по принципу комплементарности ( A-T и G-C ) при охлаждении до ≈ 60°C Праймеры - короткие фрагменты ДНК специально синтезированные для наших целей ПЦР
А Аденин G Гуанин Т Тимин С Цитозин
<<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct <<< >>> atgggctccagcttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> a a c c g g t t t = 72 °C >>> gctccagc |||||||| ctcaggtc < ctcaggtc <<< |||||||| t t t c c > gctccagc a a c c g g t t Достройка второй цепи ДНК при 72 °C Нуклеотиды Праймеры - - короткие фрагменты ДНК фермент ДНК-полимераза - синтезирует комплементарную цепь ДНК работает при 72 ° С и устойчива при нагреве выше 95 ° С ПЦР
t = 72 °C Достройка второй цепи ДНК при 72 °C <<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtctctcaggtctct <<< > gctccagc ttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| t t c a >>> atgggctccagcttcctgagccctgaacaccaga gagtccag aga >>> <<< tacc cgaggtcg aaggactcgggacttgtggtct ctcaggtc < |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| t c a g 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 1.000.000.000 раз больше ДНК, чем было в начале. ПЦР
до 7:50 Без звука. http://www.youtube.com/watch?v=BiWkioda7mo до 1:28 http://www.youtube.com/watch?v=2NPijq7sbyA ПЦР Полимеразная цепная реакция Видео
Аксенова Марина Геннадьевна +7 903 149-87-94 sibr@yandex.ru Спасибо за внимание
