Epsy Lektüre Entwicklungsgenetik

Funktional definierter Abschnitt der DNA, der bestimmte Merkmale beeinflusst

Varianten eines Gens, die unterschiedliche Ausprägungen eines Merkmals bewirken können

Vorkommen verschiedener Allele eines gens innerhalb einer Population 

Gene wirken nicht isoliert, sondern stets im Zusammenspiel mit der Umwelt

Umweltfaktoren können die Aktivierung oder Deaktivierung von Genen beeinflussen

Umweltfaktoren:

• Ernährung
• Stress
• Körperliche Aktivität
• Medikamente

Definition:

Epigenetik beschreibt Mechanismen, die die Genaktivität beeinflussen, ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern

Epigenom: Gesamtheit der epigenetischen Markierungen einer Zelle

Diese Markierungen sind zellspezifisch und können durch Umweltfaktoren beeinflusst werden

Drei epigenetische Codes:

• Methyl-Code
• Histon-Code
• RNA-Interferenz-Code

Was untersucht die Verhaltensgenetik?

• Den relativen Einfluss von Genom und Umwelt auf Persönlichkeitsunterschiede

Heritabilität:

• Anteil der genetisch bedingten Merkmalsunterschiede in einer Population.

Einflussfaktoren

• Homogenität der Genome und Umwelten
• Population und Merkmal
• Alter der Population

Drei Hauptmethoden der Heritabilitätsschätzung:

1. Zwillingsmethode: Vergleich von eineiigen (100% genetisch identisch) und zweieiigen (50% genetisch identisch) Zwillingen
2. Adoptionsmethode: Vergleich von leiblichen und Adoptivgeschwistern
3. Kombinationsmethode: Integration von Zwillings- und Adoptionsdaten zur präziseren Schätzung

Ergebnisse: 

Heritabilität ist je nach untersuchtem Merkmal unterschiedlich hoch

sagt aus wie viel von Genen abhängt und wie viel von Umwelt

0.4 => 40% durch genetische Unterschiede

=> Wird immer Populationsabhängig berechnet

Geteilte vs. nicht geteilte Umwelt

• Von Geschwistern geteilte Umwelteinflüsse (z.B. Erziehungsstil) viel geringer als individuelle
• Nicht geteilte Umwelteinflüsse: z.B. Geschwisterposition, unterschiedliche Erfahrungen in Gleichaltrigengruppen

Trennung objektiv (Umweltbedingung) vs. effektiv (Umwelteffekt/-wirkung)

• Objektiv nicht geteilte Umwelt kann geteilten Effekt auf Persönlichkeit haben & umgekehrt

Einfluss von Zufallsvariation, Masse an Umweltbedingungen & unterschiedliche Auswirkungen geteilter Umwelt bereits durch     Persönlichkeit

Effekt genetischer Faktoren auf Persönlichkeits- und Entwicklungsunterschiede ist von Umweltbedingungen abhängig & umgekehrt

Es hängt von Allelen ab, welchen Einfluss bestimmte Umweltunterschiede auf Persönlichkeitsunterschiede haben & umgekehrt

AV: Antisoziales Verhalten von Jugendlichen

UV1: Antisoziales Verhalten der biologischen Mutter (genetischer Risikofaktor)

UV2: Probleme in der Adoptivfamilie (Risikofaktor Umwelt

=> nur Kombination sagt antisoziales Verhalten voraus

=> genetische Risiken wirken sich nicht direkt aus, sondern erhöhen die Vulnerabilität durch belastende Umweltbedingungen

Assoziation genetischer Unterschiede mit ganz bestimmten Umweltbedingungen

• z.B. Häufung intelligenzförderlicher Genome in anregenden Umwelten (z.B. durch Förderung, aktive Gestaltung der Umwelt)

3 Typen (Plomin et al. - 1977)

1. Aktive Genom-Umwelt-Korrelation: Aktive Gestaltung der Umwelt, um Passung an genetische Merkmale zu erhöhen
2. Reaktive Genom-Umwelt-Korrelation: Hervorrufen bestimmter sozialer Reaktionen durch genetisch prädisponierte Merkmale
3. Passive Genom-Umwelt-Korrelation: Biologische Eltern schaffen Familienumfeld, welches zu ihrem Genom und somit auch zu dem ihrer Kinder, passt

IQ Heritabilität steigt mit Alter an, durch zunehmende Selbstbestimmung und aktive Genom-Umwelt-Korrelation

Genetischer Einfluss durch Persönlichkeit auf Umwelt

• Einschneidende Lebensereignisse nicht nur als Erklärung für Persönlichkeit, sondern genetisch mitbedingt
• z.B. Unfallrisiko beim Autofahren auch von Persönlichkeit des Fahrers abhängig

Genetischer Einfluss auf Familienstrukturen

• Persönlichkeitsunterschiede Geschwister über 80% durch genetische Unterschiede
• Trennungsrisiko genetisch beeinflusst: Risiko Scheidung zweieiiger Zwillinge doppelt so hoch, wenn einer geschieden, bei eineiigen sechsfach so hoch
  • Genetisches Risiko durch scheidungsförderliche Persönlichkeitsmerkmale

Ziel: Genetische Varianten in Basenpaaren Persönlichkeitsunterschieden zuordnen

Problem: Millionen Single-Nukleotid-Polymorphismen (SNP) beim Menschen

• Falschpositive Ergebnisse vs. schwache, wichtige Effekte übersehen

Methode: simultane Berücksichtigung aller untersuchten SNP- Effekte

Weitere Möglichkeit der Genom-Umwelt-Wechselwirkung: genetische Wirkung von bestimmten Umweltbedingungen abhängig

Studie zu antisozialem Verhalten (Caspi et al., 2002)

• UV1: Allele die Aktivität des MAOA-Gens bedingen
• UV2: Erfahrene Kindesmisshandlung (Alter, Schwere)
• AV: Antisoziales Verhalten
• Ergebnis: Kindesmisshandlung erhöhte Risiko für antisoziales Verhalten generell, verstärkt bei Allel für niedrige MAOA- Aktivität
• Interpretation: unzureichende MAOA-Aktivität fördert Entwicklung antisozialer Tendenzen nach erfahrener Kindesmisshandlung

Einflüsse auf Entwicklung durch epigenetisch vermittelte Umwelteinflüsse

Genom (Methyl-, Histon-Code) durch Umwelteinflüsse veränderbar

Ältere Zwillingspaare weisen über das gesamte Genom größere Unterschiede auf

Korrespondenz mit Unterschieden in Genaktivität

Tierversuche

Manipulation von Umweltbedingungen

Beispiel: mütterliche Fürsorge bei Ratten

• Weaver et al. (2004): Effekte basieren auf epigenetischer Programmierung von Genen (Methyl-Code verändert, erhöhte Cortisol-Produktion)

Beispiel: epigenetische Veränderungen nach Kindesmissbrauch

• McGowan et al. (2009)
• Gehirne von Selbstmördern untersucht, die in Kindheit Missbrauch erfahren haben
• Methyl-Code verändert => stärkere Stressanfälligkeit  

Mögliche Ursachen:

1. Krankheit eines Zwillings, nicht aber des anderen
2. Annahme der Mütter über Persönlichkeitsunterschiede der Zwillinge
3. Identifikation mit einem der Zwillinge ("ist so wie ich")
4. Identifikation eines Zwillings mit dem Ex-Partner und Verschiebung negativer Gefühle gegenüber dem Ex-Partner auf diesen Zwilling