Gezondheidspsychologie - Wegen tussen Genen en Gedrag

20 belangrijke vragen over Gezondheidspsychologie - Wegen tussen Genen en Gedrag

Erfelijkheid betekent dat DNA-variatie zorgt voor gedragsvariatie. Daarom is het nodig om deze DNAsequenties te vinden om de mechanismen te begrijpen waarmee genen het gedrag beïnvloeden. Het doel is om genen te vinden die geassocieerd zijn met gedrag en om de paden tussen genen en gedrag te begrijpen; de mechanismen waarmee genen het gedrag beïnvloeden. Wat omvat functional genomics? Hoe gaat het proces?

- Functional genomics  = omvat alle niveaus van analyse van genoom (DNA) tot fenoom (gedrag): DNA (genoom) ---> RNA (transcriptoom) ---> Eiwit (proteoom) ---> Hersenen (neuroma) ---> Gedrag (fenoom).

- Genetische informatie stroomt van DNA naar boodschapper RNA naar eiwit. mRNA bestaat slechts enkele minuten en wordt dan niet meer vertaald naar eiwit, daarom worden veranderingen in de snelheid van transcriptie van mRNA gebruikt om de snelheid te controleren waarmee genen eiwitten produceren (genexpressie). RNA kan reageren op veranderingen in de omgeving door de transcriptie en vertaling van eiwit-coderend DNA te reguleren, omdat RNA weefselspecifiek, leeftijdsspecifiek en staatspecifiek is.

-Verschillende transcriptiefactoren werken samen om de snelheid van specifieke mRNA-transcriptie te regelen: licht toe op welke manier en beschrijf wat niet coderend RNA vooral doet

Als een bepaald molecuul zich bindt met de regulerende sequentie, zal het het gen vrijmaken voor transcriptie. Niet-coderende RNA-transcripties kunnen de expressie van andere genen reguleren zonder te worden vertaald in eiwitten. Niet-coderend RNA reguleert vooral de genexpressie door de snelheid van de transcriptie te wijzigen.

Het transcriptoom. Wat tonen kwantitatieve gentische studies van menselijke RNA transcript niveaus aan? Wat kunnen we hierbij zeggen over MZ tweelingen en waar dienen RNA en methyloom voor?

- Studies = suggereren dat de erfelijkheid gemiddeld over het hele genoom gematigd lijkt te zijn. Dit impliceert dat de meeste variabiliteit in de transcriptniveaus te wijten is aan omgevingsfactoren.
- MZ tweelingen worden in de loop van het leven steeds meer verschillend in genexpressieprofielen. Genexpressie is een fenotype, dus individuele verschillen in expressie of in epigenetische processen die leiden tot individuele verschillen in expressie kunnen het gevolg zijn van genetische verschillen ofomgevingsverschillen.
- RNA en methyloom kunnen dienen als belangrijke biomarkers van milieuverandering, omdat ze zijn geëvolueerd om gevoelig te zijn voor het milieu.
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Waar verwijst het protenoom naar? Hoe moet het ook worden beschouwd? Waar kunnen eiwitkenmerken aan worden gerelateerd hierbij?

Het proteoom = verwijst naar het volledige eiwitcomplement en kan worden geïdentificeerd door gels in een elektrisch veld (elektroforese) te gebruiken om eiwitten in één dimensie te scheiden op basis van hun lading en in een tweede dimensie op basis van hun moleculairgewicht (tweedimensionale gelelektroforese).
- Het proteoom moet ook worden beschouwd als een fenotype dat kan worden toegeschreven aan genetische en omgevingsfactoren.
- Eiwitkenmerken kunnen worden gerelateerd aan individuele verschillen in gedrag. Bevindingen van verschillende studies suggereren dat meerdere genen de proteïne-eigenschappen beïnvloeden.

Hoewel de driedimensionale structuur van eiwitten en hun interactie in eiwitcomplexen bijdragen aan de complexiteit van het proteoom, is dit niets vergeleken met de complexiteit van de structuur en de interacties tussen de neuronen in de hersenen. Hoe worden hersenfenotypes ook wel genoed en waarom?  Leren en geheugen worden beschouwd als de belangrijkste functies van de hersenen: welk gen activeert het LTM en wat verbetert het leren en het geheugen?

- Hersenfenotypes worden ook wel endofenotypes genoemd, omdat de hersenen zo centraal staan in de wegen tussen genen en gedrag.
- Het is gebleken dat het a-CaMKII-gen, de CRE-gecodeerde expressie van een eiwit met de naam CRE-bindend eiwit activeert, wat het lange-termijn maar niet het kortetermijngeheugen beïnvloedt.
- Het over-uitdrukken van een NMDA-gen verbetert het leren en het geheugen.

De origine van het woord epigenetica komt van Canrad Waddington. Hij vroeg zich het volgende af: ‘’hoe kan een organisme met zoveel verschllende celtypes ontwikkeld zijn vanuit 1 zygote?’’. Hij gaf dit weer aan de hand van een landschap, wat bedoelde hij daarmee?

- Landschap: je kan meerdere wegen nemen.  Een cel heeft het potentieel om zich te ontwikkelen tot verschillende celtypes: een brein- en huidcel. Zie foto!

Het lichaam bevat verschillende celtypes die verschillende weefses vormen, met verschillende functies. Hoe komt het dat we dan anders zijn? Wat kunnen we hier over zeggen?

- Elke cel bevat dezelfde DNA-sequentie, maar genregulatie is anders. Dus ookal bevat elke cel dezelfde genen bevat, maar verschillende cellen (huid- en breincel) gebruiken verschillende onderdelen van de sequentie.

Epigenetica betekent ''above genetics''. Wat is de definitie van epigenetica nowadays? Epigenetische mechanismen hebben twee hoofdfuncties, licht deze toe

Epigenetica = De studie van moleculaire mechanismen die de activiteit van genexpressie beïnvloeden en die worden overgedragen via celdeling


Epigenetische mechanismen hebben 2 hoofdfuncties:
1. Het vouwen van het volledige menselijke genoom (ongeveer 2 meter DNA) in elke celkern (gemiddelde diameter van 6 micrometer)

2. Het reguleren van genexpressie (bijv. weefselspecifieke expressie, regulatie van de ontwikkeling)

Wat is het verschil tussen het genoom en epigenoom? En wat voor veranderingen zijn er dan (x3). En wat is een gevolg van deze epigenetische veranderingen (x1).

Genoom = erg stabiel door het leven heen (behalve novo mutaties)


Epigenoom = dynamisch
- Geprogrammeerde epi-genetische veranderingen (ontwikkeling en weefseldifferentiatie)
- Aanzienlijke veranderingen in DNA-methylering met veroudering
- Veranderingen in responsomgeving/blootstellingen (e.g. zorg voor moeders, sigarettenrook).
Gevolg van deze epi-genetische veranderingen = veranderingen in genexpressie

Epigenetica geeft een mogelijke verklaring voor... (x3).

- Leeftijdsafhankelijk begin van de ziekte
- Het werkingsmechanisme van omgevings- en genetische invloeden
- Discordantie van monozygote tweelingen voor ziekte

Wat moeten we doen om gentranscriptie te initieren? Hoe worden sommige genen gereguleerd?

- Om gentranscriptie te initiëren, moeten transcriptiefactoren binden aan de promotor (kort stukje DNA-sequentie waar transcriptie begint)
- Sommige genen worden ook gereguleerd door een of meerdere enhancers (kort stuk DNA-sequentie, verder weg van het gen, waar transcriptiefactoren binden)

Er is onderzoek gedaan naar epigetica en gedrag bij muizen. Wat kwam hieruit?

- Zoals mensen een goede of slechte moeder kunnen zijn, dit geldt ook voor ratten. Sommige ratten geven hun kinderen goede zorg en likken de baby’s, terwijl andere ratten erg angstig lijken en hun baby’s niet likken.
- Het bleek duidelijk dat baby’s die worden opgevoed door een angstige rat, dan zal deze baby ook angstig worden

Er is sprake van genetisch effect op lange termijn van vroege blootstellling aan het milieu. Wat kwam er uit onderzoek over vroege moederzorg en rattenpups? Als we kijken naar laag verzorgde ratten, wat gebeurd er dan? En zijn deze veranderingen stabiel of juist niet?

- Veranderingen in DNA-methylatie en expressie van het glucocorticoïd receptoren in de hersenen (hippocampus).  De glucocorticoïdreceptor bindt aan cortisol ('stresshormoon')
- Laag-verzorgde ratten: lagere expressie van glucocorticoïde receptor → dit lijdt tot langzamere 'verwijdering' van cortisol → sterkere stressreactie → ander gedrag (meer angst en agressie)
- De veranderingen die we zien zijn stabiel (langdurig): effecten worden nog steeds waargenomen op volwassen leeftijd

Veel ziketen houden verband met levensgebeurtenissen. Hoe kan blootstelling in de kindertijd decennia later tot een ziekte leiden (x2).

- Bepaalde blootstellingen leiden tot stabiele epi-genetische veranderingen. De opvoeding van de moeder beïnvloedt de DNA-methylatie. Apenbaby's die gescheiden zijn van hun moeder worden angstig en agressief, en veel van hun genen zijn differentieel gemethyleerd
- Ervaringen in het vroege leven → Epigenetische veranderingen (DNA-methylering) → verandering in genexpressie op lange termijn → Gedrag op latere leeftijd

Wat kunnen we zeggen over epigenetica en agressie?

- Kandidaat-genstudie Checknita et al 2015: Monoamineoxidase A-genpromotor-methylering en transcriptionele downregulatie bij een daderpopulatie met antisociale persoonlijkheidsstoornis.
- MAO-A: Enzym dat monoamines (neurotransmitters) zoals dopamine, adrenaline, serotonine afbreekt

Wat is het doel van EWAS (epigenoom wide association studies)? Er zijn vier stappen bij het doen van EWAS studies, licht toe

Doel = Nieuwe epigenetische mechanismen identificeren die betrokken zijn bij een eigenschap of ziekte

Vier stappen....

1. DNA-monsters verzamelen in grote groepen individuen
2. De eigenschap in elke persoon meten (e.g. agressieniveau)
3. In plaats van te focussen op de kandidaat genen, meet DNA-methylatie op duizenden plaatsen in het genoom bij elke persoon (of een ander epi-genetisch kenmerk, zoals histonmodificaties)
4. De meeste grootschalige menselijke epi-genetische studies richten zich op DNA-methylatie (relatief eenvoudig/goedkoop te meten, zeer stabiel epi-genetisch kenmerk)

Wat doen EWAS studies eigenlijk?

EWAS = Test of er een verband is tussen DNA-methyleringsniveau en bijvoorbeeld agressieniveau: scoren mensen met een hoger DNA-methyleringsniveau hoger of lager op agressie?
- Herhaal deze test voor duizenden methyleringsplaatsen in het genoom
- De vrouw die dit hoorcollege gaf heeft zelf onderzoek gedaan naar agressie en een EWAS gedaan. Informatie over plaatje: X = methylatielevel (0 en 0.6 = methylatielevel is 0 of 60%) en Y = agressiescore. Elk puntje is een persoon waar we informatie over hadden

Als we kijken naar een discordant tweeling design, waar kijken we dan naar? Wat sluit dit onderwerp uit?

- Bij dit design wordt gekeken naar MZ tweelingen waarvan de één wel een ziekte of bepaald gedrag laat zien en de ander niet (dus je vergelijkt epigenetische kenmerken tussen fenotypisch dissonante monozygote tweelingen). 
- Dit ontwerp sluit vele andere mogelijke verklaringen uit waarom één persoon agressief is: monozygote tweelingen hebben hetzelfde geslacht, dezelfde leeftijd, dezelfde DNA-sequentie en groeien op in zeer vergelijkbare omgevingen

De docent die het hoorcollege epigenetica gaf werkt bij het Nederlands Tweelingregister en deed onderzoek waarbij volwassen tweelingen werden uitgenodigd elke 2-3 jaar enquetes in te vullen. Wat vonden ze o.b.v deze info met betrekking tot agressie?

- Op basis van enquêtes: we vonden 20 volwassen dissonante monozygote tweelingparen (de ene scoort hoog op agressieve kenmerken, de andere scoort laag: <5% van alle monozygote tweelingparen) en vergeleken DNA-methylatieprofielen
- Agressie dissonante tweelinganalyse.  P-waarden gepaarde t-test DNA-methylatie op> 400.000 genomische sites. Er werden geen significante effecten gevonden, maar wel een paar interessante genen (het PREP gen).

Het PREP gen is een interessant gen wat een rol speelt bij agressie. Waar is het PREP gen verantwoordelijk voor? Wat zijn 2 volgende stappen in het onderzoek naar dit gen?

- Afbraak van peptidehormonen en neuropeptiden (e.g. neurotensine, vasopressine en oxytocine)
- Volgende stappen van deze studie = zijn deze bevindingen echt verbonden met de biologie van agressie of zijn het toevallige bevindingen? Grotere studies en replicatie zijn nodig

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo