Neurogenetica

Glosario

allele forma Alternativa de un gene específico, a veces conduciendo a la producción de proteínas diferentes o productos de ARN.

el cromosoma Una de las estructuras de PROTEÍNA DE ADN que contiene la parte del genoma nuclear de un eukaryote.

epistasis la Alteración de los efectos de phenotypic de un gene por alleles específico de otro gene.

gene una extensión de codificación de ADN para una proteína específica o producto de ARN.

correlación genética Correlación entre los efectos de un gene solo o un juego de genes sobre dos fenotipos diferentes; indicativo de genoma pleiotropy.

el complemento entero genético de un organismo vivo.

genotype la constitución Genética (el juego de alleles presentan en cada célula de un individuo particular), en contraste con el fenotipo.

Neurogenetics conductual es el estudio del camino en cual genes, directamente o en la interacción con el entorno, la influencia la estructura, la composición química, y / o función del sistema nervioso central y, por esto, diferencias de individuo de causa del comportamiento. Este artículo presenta una breve descripción del campo, proporcionando algunos ejemplos de estudios humanos y de animal.

I. EL FONDO HISTÓRICO

Platón, en la República, especuló que conductual y características de personalidad podría ser hereditario, pero sólo en veces más recientes tiene tales fenotipos se hacen dócil con el análisis genético. En el siglo XIX, Francisca Galton (1822-1911) comenzó el estudio científico de fenotipos humanos conductuales y, en la segunda mitad del siglo XX, el campo de genética de comportamiento fue nacido con la publicación de John Fuller y el clásico de Robert Thompson reserva la Genética de Comportamiento en 1960. Hacia 1960, era bastante claro que el comportamiento es bajo la inflluencia de factores genéticos, como mostrado por una riqueza de estudios sobre tensiones innatas y cruza ellos, por la generación de líneas artificialmente seleccionadas, y por los resultados de estudios de gemelo. Sin embargo, a excepción de algunas mutaciones neurológicas con efectos de phenotypical bastante severos, los genes permanecieron evasivos. Las preguntas concernir donde los genes fueron localizados sobre los cromosomas, que proteínas ellos codificaron, y donde en el sistema nervioso ellos fueron expresadas dejó un misterio. Todo este cambiado en los años 1970 cuando una nueva tecnología, recombinant el ADN, fue nacido lo que permitió a científicos para estudiar los mecanismos moleculares que son la base de la función de los nervios. Al mismo tiempo, unos científicos, como Benson Ginsburg y Dick y Cynthia Wimer en los Estados Unidos y la furgoneta de Hans Abeelen en Europa, comenzaron a integrarse conductual, neurobiological, y los aspectos genéticos de su investigación, y esta integración ha seguido tanto en estudios de animal como en humanos. Esto condujo a la aparición del campo nuevo y en ciernes de neurogenetics conductual, que rápidamente viene mayor de edad con su propia sociedad de especialista (la Sociedad de Genética Internacional Conductual y De los nervios; http: // www.ibngs.org). Las nuevas tecnologías genéticas que se han hecho disponibles en los últimos años han creado muy altas expectativas para el progreso en un futuro próximo. Aunque sea dudoso que análisis solos génicos nos ayuden a aclarar funciones complejas cognoscitivas, las ventajas diversas ofrecidas por el análisis moderno conductual-neurogenetic deberían ayudarnos a desenredar la base celular de relaciones de comportamiento cerebral. Esto crea el gran potencial para el desarrollo de nuevos instrumentos terapéuticos.

II. DE RASGO A GENE Y ATRÁS: UN GENERAL PERFILA el objetivo fundamental en el comportamiento neurogenetics debe entender la base genética de los procesos neuronales que son la base de diferencias individuales del comportamiento. En el principio, la contribución relativa de factores genéticos a un rasgo tiene que ser establecida. En la gente, las semejanzas en un rasgo son examinadas en sujeta de los grados diferentes de genético relacionado. La comparación de gemelos monocigóticos y dizygotic en el método de gemelo clásico, por ejemplo, permite a una estimación razonable de la heredabilidad de un rasgo. En animales, por ejemplo, la capacidad de con criterio selectivo criar las líneas que anotan sumamente bajo o sumamente alto sobre un rasgo es una indicación buena de la cantidad de influencia genética sobre aquel rasgo. Si la heredabilidad sustancial ha sido demostrada para un rasgo, se hace factible buscar las piedras de edificio, p. ej., las diferencias de la codificación de secuencias de ADN que son la base de la parte genética de las diferencias individuales de aquel rasgo. El encuentro de los genes reales es una tarea formidable para varios motivos. Muchos de los comportamientos apuntados (la agresión, la capacidad cognoscitiva, y la depresión) son muy complejos y por lo general pueden ser cuantificados sobre más que un aspecto (a menudo con más que una medida por aspecto). Como un primer paso el rasgo en el estudio es refinado por usando una combinación de múltiples medidas del rasgo que mejor capturan un factor común subyacente genético. Un problema subsecuente es la cantidad enorme de genes complicados. Los estudios de gene de candidato pueden ser usados cuando estudios anteriores han identificado un gene específico que cifra para una proteína complicada en un sendero sabido para ser relevante a la variación del rasgo en el estudio. Esto se aplica sólo a genes con la posición sabida y la función y a senderos esto ya parcialmente es entendido. Todas otras situaciones necesitan un acercamiento diferente. Búsquedas enteras genómicas son usadas para establecer la posición más probable sobre el ADN entero de los genes que influyen en el rasgo en el estudio. Estos pueden ser los genes que fueron identificados, pero no habían sido sospechados para ser vinculado al rasgo, o ellos pueden ser nuevos genes. Como hay un grado grande de homología entre el ADN de animal y el ADN humano, estudios de animal pueden ser muy provechosos de enfocar búsquedas genómicas en sólo una parte del ADN humano (un cromosoma solo o aún un separa de eso). También, después de que una posición supuesta ha sido encontrada, estudios de animal pueden ayudar a depurar el mapa que la región para encontrar el gene real. El encuentro de gene en animales es generalmente más fácil porque varios tipos de cruces controladas, como repetidamente backcrossing o el intercruce, puede ser hecho a voluntad. Una vez que el gene ha sido encontrado, muchos estudios pueden ser realizados para aclarar el sendero exacto biológico por el cual la variación allelic en el gene influye en la variación en el neurophysiological o el rasgo conductual. En animales, genes pueden ser suprimidos (modelos de golpe de gracia) o insertados (transgenic animales) para investigar el alcance de los efectos del gene y como esto funciona. Por seleccionando animales con un fondo sabido genético o la gente con sabido allelic variantes para el gene en el estudio, es posible hacer estudios de entorno geneby-en los cuales los efectos diferenciales de las manipulaciones del entorno sobre genotypes diferente directamente pueden ser probados. El más importante, una vez que los animales/gente pueden ser caracterizados por su predisposición genética para un rasgo, estructural (p.ej., el tamaño de población de célula hippocampal) y los aspectos funcionales del cerebro (p.ej., electrophysiological la respuesta a un estímulo) pueden ser comparados para desvelar los senderos reales biológicos que unen el gene y el comportamiento. En las secciones siguientes, el más comúnmente los paradigmas de investigación aplicado en neurogenetics conductual serán hablados e ilustrados sobre la base de un rasgo específico. Los métodos de determinar la presencia real de cría de factorsFselective genética y / o comparación tensiones innatas en estudios de animal y el método de gemelo clásico en studiesF humano son hablados en las Secciones III y IV, respectivamente. La búsqueda para genes es hablada en la V de Secciones (el acoplamiento, estudios de asociación en la gente) y VI (intercruces y backcrosses en animales). Las técnicas recientemente desarrolladas, como el golpe de gracia y métodos transgenic en animales, son habladas en la Sección VII, mientras las interacciones entre genes y el entorno son habladas en la Sección VIII. Finalmente, en La sección IX nosotros enfoca las estructuras intermedias cerebrales. En nuestra discusión de varios paradigmas de investigación, usamos la agresión como el ejemplo principal de un rasgo conductual. La agresión es ejemplar para rasgos complejos como la depresión o la cognición, con sus múltiples aspectos y múltiples niveles de medida. Uno de los primeros problemas encontrados es la definición y el modo consiguiente de medir el rasgo en la investigación. En la gente, podemos usar los resultados de cuestionarios como una medida de agresión, pero también podemos usar delitos certificados o convicciones para la violencia. Las tres variables muy bien podrían ceder resultados diferentes. El comportamiento agresivo en animales aparece ser más fácil para medir que en la gente: Podemos organizar una lucha real entre dos animales. Sin embargo, hay muchos modos diferentes de influir en los resultados de un ejemplo testFfor, por variando al opositor para ser atacado, el entorno en el cual el encuentro ocurre, o la duración de la prueba. También, muchos parámetros de agresión diferentes son usados, en los límites de simples como la latencia de ataque, que es el tiempo que esto toma para el animal en la investigación para atacar a su opositor, a las medidas

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