Neuro Genetik usw
Fertig
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Verhaltensgenetik Erblichkeit von Verhaltensmerkmalen: quantitative & molekulare Verhaltensgenetik
Quantitative Verhaltensgenetik: Relative Bedeutung von Genetik und Umwelt auf die individuelle Ausprägung eines Verhaltensmerkmals (Zwillings- und Adoptionsstudien)
Molekulare Verhaltensgenetik: Identifikation von Genen, die zu Verhaltensausprägung führen.
Heritabilität neuropsychiatrischer Erkrankungen
Eigentlich nur wissen dass es multifaktiorell ist
Desoxyribonukleinsäure (DNS)
Das menschliche Genom
99% der DNA Sequenz ist in allen Menschen identisch
Polymorphismen
Def: Als Polymorphismus bezeichnet man in der Genetik das Auftreten so genannter Sequenzvariationen (häufiger als 1%) im Genom einer Population.
(SNPs am häufigsten)
Monogene/ seltene vs. Polygene/ häufige Erkrankungen
Wichtig zu wissen dass es eher polygen ist bei neuropsych krankheiten
Assoziationsanalyse
Hier Prinzip verstehen
Risiko oder protektives Allel
Genomweite Assotiationsanalyse (GWAS )
Nicht genau, eher dass es sie gibt und so Grundprinzip
Funktionelle SNP Charakterisierung
Nicht alle SNPs haben eine funktionelle Bedeutung.
✓Direkte Assoziationsstudie: Analyse bereits bekannter causaler (funktioneller) Varianten (z. B. MAOA).
✓Indirekte Assoziationsstudie: Analyse von tagSNPs (nicht unbedingt funktionell).
Funktionelle Charakterisierung
Polymerase Kettenreaktion (PCR)
Vervielfältigt DNA Abschnitte zum untersuchen
Zweck können nicht die einzelnen Schritte
Restriktionsverdau & Gelelektrophorese
Hier auch Prinzip nicht jeden mini schritt
Microarraytechnologie
ermöglichts parallele Analyse von 4 mio Markern
GLRB- Mikroarraytechnologie
GLRB – Zusammenfassung
- Risikoallele gehen mit erhöhtem agoraphobem Verhalten einher.
- Risikoallele verändern die mRNA Expression.
- Risikoallele führen zu einer erhöhten Startle-Reaktivität und einer generell erhöhten Reaktivität auf aversive Stimuli.
- Risikoallele erhöhen das Therapieansprechen in Bezug auf agoraphobe Kognitionen.
Genetisch bedingte Expressionsänderung=>
=> erhöhte Startle Reaktivität & Reaktivität auf aversive Stimuli=>
=> Entwicklung einer Agoraphobie personalisierte, genotyp-basierte Verhaltens therapie & Pharmakotherapie mit GLRB-Agonist D-Cycloserin
Generelle Take Home Message
Psychiatrische Störungen sind Komplex: Kombination aus Gen & Umwelt Faktoren.
Genetische Risikofaktoren sind nicht unbedingt kausal, kommen auch in gesunden Menschen vor.
Identifikation genet. Risikofaktoren komplexer Erkrankungen durch Kandidategen- oder genomweite Assoziationsstudien.
Assoziationsstudien sind nur der erste Schritt, zur weiteren Aufklärung der Pathogenese sind funktionelle Studien notwendig:
- Bildgebungsstudien: Gehirnaktivität
- Psychometrische Daten und Verhaltenstests in Mensch
- Zellkultur: Neurogenese, neuronale Migration,….
- Tiermodelle: Verhalten, abnormale Gehirnstrukturen, Elektrophysiologie,…
- Expressionsanalysen und Epigenetische Mechanismen
Dosiskompensation
Prozesse die epigentisch relevant sind
altern
Umwelteinflüsse:
- physikalisch
- chemisch
- biologisch
- Ernährung
- physische herausforderungen
- psychologische hrausforderungen
Epigentik verbindet Genetik und Umwelt
Gehirn als Schnittzelle & Ziel der Epigenetik
Genomisches Imprinting
mutation unterschied b mutter oder vater=> führt zu unterschiedlichen Mutationen
Epigenetische Modifikationen
Histon Modifikation
Nichtkodierende RNAs
DNA Methylierung
Transkriptionale Regulation: Histon
Histon kann nur im aktiven Zustand abgelesen und transkripiert werden
Histon Modifikation
Acetylierung, Methylierung, Phosphorylierung, Adenosin Diphosphat (ADP) Ribosylierung, Ubiquitinierung, Crotonylierung
Histon Acetylierung
Epigenetische Modifikationen durch nichtkodierende RNAs
Micro RNAs- grob ?????????
es kommt nicht zur Protein Translation
Sequenziermethoden
Probs nur so generell
DNA Methylierung
vor allem bei umweltbedingten Reizen zu Anpassung an diese
Methylierung führt zu Gen Repression und Demethylierung zu Gen Aktivierung
es gibt passive und aktive Demethylisierung => funktioniert über DNA-Transferase
DNA Methyltransferasen
6 verschiedene
hier defekt bedeutet tot
CpG Inseln
notwendig für DNA Transferasen
vor allem in Promotorregion
Cytosin gefolgt von Guanin
auch diese können Methyliert werden => repressive Wirkung in Promotorrregion
Im Genkörper wirkt sie aktivierend
Bisulfitkonvertierung
Reaktion zu Uracil nicht möglich wenn methylisiert=> Erkennung von Methylisierung
Epigenetik Zusammenfassung
- Schnittstelle zwischen DNA und Umwelt
- Ändert Funktion über Regulation der Genexpression
- Dynamisches System über die gesamte Lebenszeit
- Mechanismen sind vielfältig und arbeiten zusammen
- Mechanismen sind reversibel oder Langzeitstabil
- Von der vollständigen Aufklärung weit entfernt
Aufgrund dieser Merkmale spielt die Epigenetik eine wichtige Rolle bei neuropsychiatrischen Erkrankungen und kann uns helfen diese besser zu verstehen, diagnostizieren und zu behandeln
Bedeutugn epigenetik
- έπί (griechisch): auf, nah dran (räumlich und zeitlich), in Ergänzung, zusätzlich
- “auf die Genetik”, “zusätzlich zur Genetik”
- Modifikationen von Nukleotiden und Chromatin Strukturen ohne Änderung der DNA-Sequenz
- Führt meist zur Regulation der Genexpression
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Lernkarten
Verhaltensgenetik Erblichkeit von Verhaltensmerkmalen: quantitative & molekulare Verhaltensgenetik
Quantitative Verhaltensgenetik: Relative Bedeutung von Genetik und Umwelt auf die individuelle Ausprägung eines Verhaltensmerkmals (Zwillings- und Adoptionsstudien)
Molekulare Verhaltensgenetik: Identifikation von Genen, die zu Verhaltensausprägung führen.
Heritabilität neuropsychiatrischer Erkrankungen
Eigentlich nur wissen dass es multifaktiorell ist
Desoxyribonukleinsäure (DNS)
Das menschliche Genom
99% der DNA Sequenz ist in allen Menschen identisch
Polymorphismen
Def: Als Polymorphismus bezeichnet man in der Genetik das Auftreten so genannter Sequenzvariationen (häufiger als 1%) im Genom einer Population.
(SNPs am häufigsten)
Monogene/ seltene vs. Polygene/ häufige Erkrankungen
Wichtig zu wissen dass es eher polygen ist bei neuropsych krankheiten
Assoziationsanalyse
Hier Prinzip verstehen
Risiko oder protektives Allel
Genomweite Assotiationsanalyse (GWAS )
Nicht genau, eher dass es sie gibt und so Grundprinzip
Funktionelle SNP Charakterisierung
Nicht alle SNPs haben eine funktionelle Bedeutung.
✓Direkte Assoziationsstudie: Analyse bereits bekannter causaler (funktioneller) Varianten (z. B. MAOA).
✓Indirekte Assoziationsstudie: Analyse von tagSNPs (nicht unbedingt funktionell).
Funktionelle Charakterisierung
Polymerase Kettenreaktion (PCR)
Vervielfältigt DNA Abschnitte zum untersuchen
Zweck können nicht die einzelnen Schritte
Restriktionsverdau & Gelelektrophorese
Hier auch Prinzip nicht jeden mini schritt
Microarraytechnologie
ermöglichts parallele Analyse von 4 mio Markern
GLRB- Mikroarraytechnologie
GLRB – Zusammenfassung
- Risikoallele gehen mit erhöhtem agoraphobem Verhalten einher.
- Risikoallele verändern die mRNA Expression.
- Risikoallele führen zu einer erhöhten Startle-Reaktivität und einer generell erhöhten Reaktivität auf aversive Stimuli.
- Risikoallele erhöhen das Therapieansprechen in Bezug auf agoraphobe Kognitionen.
Genetisch bedingte Expressionsänderung=>
=> erhöhte Startle Reaktivität & Reaktivität auf aversive Stimuli=>
=> Entwicklung einer Agoraphobie personalisierte, genotyp-basierte Verhaltens therapie & Pharmakotherapie mit GLRB-Agonist D-Cycloserin
Generelle Take Home Message
Psychiatrische Störungen sind Komplex: Kombination aus Gen & Umwelt Faktoren.
Genetische Risikofaktoren sind nicht unbedingt kausal, kommen auch in gesunden Menschen vor.
Identifikation genet. Risikofaktoren komplexer Erkrankungen durch Kandidategen- oder genomweite Assoziationsstudien.
Assoziationsstudien sind nur der erste Schritt, zur weiteren Aufklärung der Pathogenese sind funktionelle Studien notwendig:
- Bildgebungsstudien: Gehirnaktivität
- Psychometrische Daten und Verhaltenstests in Mensch
- Zellkultur: Neurogenese, neuronale Migration,….
- Tiermodelle: Verhalten, abnormale Gehirnstrukturen, Elektrophysiologie,…
- Expressionsanalysen und Epigenetische Mechanismen
Dosiskompensation
Prozesse die epigentisch relevant sind
altern
Umwelteinflüsse:
- physikalisch
- chemisch
- biologisch
- Ernährung
- physische herausforderungen
- psychologische hrausforderungen
Epigentik verbindet Genetik und Umwelt
Gehirn als Schnittzelle & Ziel der Epigenetik
Genomisches Imprinting
mutation unterschied b mutter oder vater=> führt zu unterschiedlichen Mutationen
Epigenetische Modifikationen
Histon Modifikation
Nichtkodierende RNAs
DNA Methylierung
Transkriptionale Regulation: Histon
Histon kann nur im aktiven Zustand abgelesen und transkripiert werden
Histon Modifikation
Acetylierung, Methylierung, Phosphorylierung, Adenosin Diphosphat (ADP) Ribosylierung, Ubiquitinierung, Crotonylierung
Histon Acetylierung
Epigenetische Modifikationen durch nichtkodierende RNAs
Micro RNAs- grob ?????????
es kommt nicht zur Protein Translation
Sequenziermethoden
Probs nur so generell
DNA Methylierung
vor allem bei umweltbedingten Reizen zu Anpassung an diese
Methylierung führt zu Gen Repression und Demethylierung zu Gen Aktivierung
es gibt passive und aktive Demethylisierung => funktioniert über DNA-Transferase
DNA Methyltransferasen
6 verschiedene
hier defekt bedeutet tot
CpG Inseln
notwendig für DNA Transferasen
vor allem in Promotorregion
Cytosin gefolgt von Guanin
auch diese können Methyliert werden => repressive Wirkung in Promotorrregion
Im Genkörper wirkt sie aktivierend
Bisulfitkonvertierung
Reaktion zu Uracil nicht möglich wenn methylisiert=> Erkennung von Methylisierung
Epigenetik Zusammenfassung
- Schnittstelle zwischen DNA und Umwelt
- Ändert Funktion über Regulation der Genexpression
- Dynamisches System über die gesamte Lebenszeit
- Mechanismen sind vielfältig und arbeiten zusammen
- Mechanismen sind reversibel oder Langzeitstabil
- Von der vollständigen Aufklärung weit entfernt
Aufgrund dieser Merkmale spielt die Epigenetik eine wichtige Rolle bei neuropsychiatrischen Erkrankungen und kann uns helfen diese besser zu verstehen, diagnostizieren und zu behandeln
Bedeutugn epigenetik
- έπί (griechisch): auf, nah dran (räumlich und zeitlich), in Ergänzung, zusätzlich
- “auf die Genetik”, “zusätzlich zur Genetik”
- Modifikationen von Nukleotiden und Chromatin Strukturen ohne Änderung der DNA-Sequenz
- Führt meist zur Regulation der Genexpression
