Apuntes módulo 1: bases genéticas de la conducta

Bueno aquí tenéis otra tanta de apuntes, resúmenes y tablas que me he hecho del primer módulo de la asignatura. Seguro que os irá bien para estudiar. Nota: los apuntes son solo sobre los apartados del módulo que salen en el examen.

CONCEPTOS GENERALES

Variancia genética aditiva V_AD: es la suma de los efectos de diversos genes individuales (llamados poligenes) que produce la expresión de un fenotipo concreto. Este efecto producido por los poligenes se llama Efecto mediano de los caracteres aditivos.

Variancia de la dominancia V_D: es debida a que algunos alelos muestran dominancia sobre otros del mismo loci, enmascarando la acción del que no es dominante.

Variancia debida a interacciones epistásicas V_I: en el enmascaramiento de un gen (epistásico) a otro gen (hipostático), los cuales no son alelos uno del otro.

Variación genética V_G: diferencias en los factores genéticos entre individuos.

Variación ambiental V_A: diferencias en los factores ambientales entre individuos.

Variación fenotípica V_F: diferencias en las características fenotípicas (observables) entre individuos.

Variación total V_T: es toda la variabilidad que muestra un fenotipo V_T= V_G+V_A

_{O TAMBIÉN SE LLAMA: VARIACION FENOTÍPICA TOTAL}

RELACIÓN ENTRE GENOTIPO Y AMBIENTE

Nota: No es lo mismo interacción que correlación

INTERACCIÓN entre genes y ambiente GxA:

Covariancia entre genes y ambiente COVGA: CORRELACIÓN

-Se refiere a como el ambiente puede regular diferencialmente la expresión de los genes. -Hay una interacción bidireccional entre los genes y el ambiente. -Esta expresión hace referencia a la manera en cómo los genes y el ambiente afectan al fenotipo, cosa que se puede definir como: control genético de la sensibilidad a las diferencias del ambiente: un mismo gen se puede manifestar de diferente manera debido a la influencia de ambientes diferentes. -La interrelación entre genes y ambiente suele ser imbrincada. -        Interacción es la forma en como los genes y el ambiente afectan al fenotipo conjuntamente.

-Indica que el ambiente al cual está expuesto el individuo, tiende a estar asociado en cierta medida con su genotipo. Es decir, no hay una distribución aleatoria de exposición a determinados ambientes, sino que algunos genotipos tienden a expresarse en ambientes determinados. Es la correlación entre genes y ambiente y hay tres tipos: pasiva, activa, evocativa (=reactiva). -La correlación entre genes y ambiente se refiere a que un individuo con un genotipo determinado tiende a desarrollarse en aquellos ambientes que sean propensos a favorecer la expresión de su genotipo (como los gemélos monozigóticos criados por separado). PASIVA: el ambiente donde se desarrolla el individuo favorece la expresión de su genotipo, sin que éste seleccione ambiente ni nada. Es pasiva porque ni el comportamiento, ni el genotipo determinan el ambiente donde se encuentra. ACTIVA: se refiere a la correlación que se establece cuando es la propensión genética del individuo la que provoca que este busque o seleccione ambientes o experiencias que favorezcan la expresión de su genotipo. EVOCATIVA: es aquella por la cual se establece una relación evocada entre los factores genéticos y los ambientales, en la cual es la misma expresión del genotipo la que provoca situaciones ambientales que la favorecen y realimenta.

Heretabilidad en sentido amplio H2	Heterabilidad en sentido estricto h2
Indica la proporción de la variancia fenotípica debida a la variabilidad de todos los efectos genéticos.	Representa la proporción de la variancia fenotípica VF debida a la variabilidad de los factores aditivos de diversos genes.

MÉTODOS ESTADÍSTICOS:

EL MODELO BIOMÉTRICO DE DESCOMPOSICIÓN DE LA VARIANCIA

Mediante el estudio de la variabilidad o la variancia, con datos genéticos, podemos descomponer las diferentes fuentes de variación acabadas de comentar. (Ver equación en el módulo para complementar).

-Francis Galton: primer científico que investigó las causas de la genética i del ambiente teniendo como referencia las diferencias entre individuos. Idea principal: si un rasgo es determinado genéticamente, contra más cercanos sean los parientes, más similares serán para este rasgo en concreto.

-Ronald Fisher: ofreció la primera explicación matemática de cómo las correlaciones entre familiares se podían explicar a partir de la herencia mendeliana.

Idea principal: El concepto de verosimilitud: La probabilidad de un evento x que depende de unos parámetros p, se puede describir como: P(X/p), por tanto, la verosimilitud seria: L(p/X)

P= probabilidad           p= parámetros  X= evento

Cuando hablamos de probabilidad, sabemos de antemano los valores de los parámetros con una probabilidad determinada y intentamos predecir el resultado. Por ejemplo, al lanzar un dado sabemos que hay 6 caras posibles, y cada una tiene la misma probabilidad de salir. Este concepto de verosimilitud es usado en genética quantitativa para los modelos de estimación estadísticos siguientes: El método MLE y El método de los cuadrados mínimos ponderados.

En el caso de la verosimilitud, primero tenemos los datos y luego estimamos los parámetros.

EL AMBIENTE Y SUS TIPOS

Ambiente compartido	Ambiente no compartido
Terminologia usada: Shared environment, ambiente común,	Terminologia usada: ambiente único, específico, independiente, idiosincrático
Definición: Son los factores ambientales que comparten los miembros de una misma familia que los hacen similares entre ellos.	Definición: Son los factores ambientales que los miembros de una misma familia no comparten y que tienden a diferenciarlos entre si.
Ejemplo: Dos hermanos que comparten el mismo nivel sociocultural, la familia o ambiente familiar, la dieta o el tipo de educación recibida.	Ejemplo: Dos hermanos, tienen cada uno, sus propios amigos, pueden compartir escuela o no. Los miembros de una familia no comparten todo el ambiente; de hecho, el orden de nacimiento de los hermanos parece que influye en algunos aspectos (como la atención de los padres).
Más info: El ambiente compartido puede ser familiar, o no serlo, habitualmente se suele confundir ambiente no familiar con ambiente no compartido, cuando no es lo mismo, el ambiente no compartido se puede producir dentro del entorno familiar más inmediato.	Más info: Este tipo de ambiente hace más similares a los gemelos monozigóticos que han vivido separados (contra más mayores de edad, más similares, porque seleccionan su ambiente en función de su genotipo, que es 100% idéntico).

DISEÑOS Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN: Índice

1) Estudios de gemelos

2) El modelo ACE

3) Estudios de familias

3.1. Método de estudio de los adoptados

3.2. Método de estudio de los familiares de los adoptados

3.3. Método de crianza cruzada o CROSS-FOSTERING

4) Análisis de extremos

5) Cartografia de QTL y estudios de ligamento

6) Estudios de asociación

7) Errores en la interpretación de estudios en genética de la conducta.

1)     Estudios de gemelos

Nos permiten separar la variable ambiente en sus componentes compartidos y no compartidos.

Las parejas de gemelos DZ y MZ cuando són del mismo sexo:

MZ= Gemelos Monozigóticos (100% genotipo igual)

DZ= Gemelos Dizigóticos (50% genotipo igual)

Para estos estudios se usa el modelo ACE: Additive variance, Common environment variance, Error + specific environment.

2)     El modelo ACE: asume que toda la variancia es aditiva, y que no hay interacción entre los factores genéticos y los ambientales. Aunque se use esta simplificación, permite determinar la contribución relativa del ambiente y de los genes en un rasgo determinado.

Fórmula de Falconer: h²= 2x (r_mz - r_dz)

Esta fórmula asume que no hay interacción entre genes y ambiente.

Variables latentes: son variables que no son observables, como por ejemplo los rasgos de personalidad o el factor g de la inteligencia, pero se pueden medir a partir de otros factores. Si en una investigación aparecen este tipo de variables, hablamos de Modelo Psicométrico.

Limitaciones de los modelos psicométricos:

-simplificación excesiva de las relaciones entre genotipo y ambiente.

-críticas al sesgo de las muestras de gemelos o el hecho de no tenir en cuenta los ambientes prenatales.

Pero se empiezan a superar:

-por la versatilidad de estos modelos ya que pueden tener en cuenta el emparejamiento selectivo.

-por la transmisión cultural de algunas características

-por el uso de grandes muestras representativas de la población general.

Problemas con el estudio de gemelos:

-la asunción de ambientes iguales: asume que tanto los DZ como los MZ comparten ambientes iguales. -los MZ no son más iguales en un rasgo determinado porque sean tratados de manera similar.

-el fenómeno del emparejamiento selectivo: hay una tendencia a buscar pareja con unas características de personalidad y inteligencia similares a las nuestras. Si esto sucede en el caso de padres de gemelos DZ, compartirían más genes relacionados con la personalidad y la inteligencia, que los esperables por azar. Esto reduciría la diferencia con los gemelos MZ y facilitaría una estimación más baja de heredabilidad de la que realmente es.

3)     Estudios de familias

-Se compara un rasgo entre sujetos relacionados biológicamente.

-Si el rasgo es cualitativo, será más frecuente cuanto más estrecho sea el grado de parentesco.

-Si el rasgo es cuantitativo, la similititud (medida con el coeficiente de correlación) será más grande contra más estrecha sea la relación biológica.

-Es preferible que los familiares se hayan criado separadamente (porque así no comparten ambiente, y se puede estudiar la herencia bien distinguida de los factores ambientales).

Estudios de adopciones: permiten el análisis de la interacción entre genes y ambiente, comparando hijos que viven con los padres biológicos con hijos adoptados.

DISEÑOS POSIBLES DE ESTUDIOS DE ADOPCIONES

Método de estudio de los adoptados	Método de estudio de las familias de los adoptados	Método del CROSS-FOSTERING
Se comparan hijos de padres biológicos afectados y adoptivos no afectados con grupos control (hijos biológicos y adoptivos no afectados)	Se comparan los familiares (tanto biológicos como adoptivos) de los adoptados, con los familiares de los adoptivos no afectados.	Se comparan tres grupos entre ellos: 1er grup 2n grup 3r grup Hijos con padres viológicos afectados y padres adoptivos no afectados Hijos con padres biológicos no afectados y padres adoptivos afectados Grupo control: hijos de padres biológicos y adoptados no afectados

4)     Análisis de extremos (autores: DEFRIES y FULKER)

-Nos podemos encontrar que la característica que pretendemos estudiar no es cualitativamente diferente de una característica distribuida de manera normal en una población, sino cuantitativamente.

-Este tipo de análisis usa los valores extremos de la curva normal, que son casos extremos, y los de los familiares.

-El análisis de datos se efectúa mediante modelos de regresión, que pueden ser multivariantes, incorporar covariantes y que son relativamente flexibles.

5)     Cartografia de QTL y estudios de ligamento

-Son técnicas de estudio de la genética molecular, porque se comparan diferentes fragmentos de ADN.

-Es una técnica basada en técnicas de ligamento que consisten en explorar mediante marcadores situados de manera equidistante (a 10 cm), la asociación entre estos marcadores en el genoma con el fenotipo.

-Objetivo: encontrar un marcador que esta asociado significativamente con un rasgo fenotípicox en una población y que por tanto no sea una asociación casual.

-Los 2 tipos de estudios son complementarios, y generalmente los 2 son necesarios para relacionar un marcador genético con un rasgo fenotípico conductual o una enfermedad.

-Cuando estudiamos poligenes, es más complicado replicar los resultados de una investigación anterior.

-Los poligenes también se llaman: Genes QTL (del inglés: Quantitative Trait Loci, o sitios de rasgo cuantitativo).

-Estos estudios permiten analizar partes del genoma o el genoma entero.

-Cuando se detecta un loci o región genética asociada con un rasgo fenotípico determinado, no se detecta el gen en concreto, sino la región donde se situa.

-¿Cómo podemos medir si un rasgo fenotípico puede estar asociado a diversas regiones genéticas marcadas? Con el LOD SCORE: es el logaritmo con base 10 de ODDS RATIO o verosimilitud, dependiendo de la frecuencia de recombinación de dos regiones cercanas. Contra más elevada sea la frecuencia más probabilidad de que haya ligamento y que esta región esté asociada con el fenotipo que observamos.

6)     Estudios de asociación

-Comparan diferentes poblaciones y estudian si una determinada mutación o variante del marcador (por ejemplo el alelo de un gen) se incrementa o disminuye significativamente en la población objeto de estudio.

-RAZÓN DE VENTAJAS O ODDS RATIO (inglés)= esta comparación permite el cálculo de unos valores estadísticos llamados ODDS RATIO que nos indican cual es el riesgo de presentar un rasgo fenotípico cualitativo o una enfermedad en los portadores, comparándolos con los no portadores de esta variante.

7)     Errores en la interpretación de estudios en genética de la conducta.

ASUNCIONES FALSAS

Los efectos genéticos sobre los rasgos psicológicos son del tipo todo o nada.	La vía de acción de un gen sobre una conducta o rasgo es simple, específica y directa.	Si un rasgo tiene un componente genético es immutable.	Las conductas o rasgos que son influenciados por mecanismos genéticos, aparecen precozmente en el desarrollo del individuo
Existe la posibilidad de que una persona presente características atenuadas del rasgo.	Puede ser un efecto combinado de poligenes.	El ambiente puede modular o cambiar el genotipo, y al revés.	Los genes actúan en todo momento y no solo en el momento del nacimiento o el desarrollo.