Beispiel 1: Nature vs. Nurture – Natur oder Erziehung?
- klassisch: Zwillingsstudien
- Kästner: das Doppelte Lottchen
- getrennte Zwillinge: psychosoziale Ähnlichkeiten
Beispiel 2: Disease Gene Network
- bekanntes Wissen über genetisch dispositionierte Krankheiten
- Gruppe von Punkten: Gencluster, die zusammen agieren
- mRNA: individualisierte Therapie
- Erklärungsmodelle langfristig verbessern und Genanalyse
- rechts: Auflistung genetischer Dispositionen
- Diskrepanz: medizinische Forschung und Bedürfnisse des Menschen
- Wissen oft schlimmer als das Nicht-Wissen (?)
Mendel’sche Vererbungslehre
- Gregor Mendel (1822-1884): Mönch und Gärtner (Nutzgarten)
- Kreuzung durch systematische Bestäubung
- Erkenntnis: wenn man bestimmte Pflanzen miteinander kreuzt, erhält man systematische Ergebnisse
- Mendel systematisierte als erster die Vererbungslehre
- die Mendel’sche Vererbungslehre erklärt, warum bestimmte Eigenschaften Generationen überspringen können
- Großbuchstabe: dominantes Gen -> drückt sich in jeder Paarung aus
- Kleinbuchstabe: rezessives Gen
- zwei Ebenen der Vererbung:
1. Phänotyp: sichtbare Merkmale (Haarfarbe; Farben der Erbsen)
2. Genotyp: Speicherort der Gene für Phänotyp (können verschiedene Genotypen für denselben Phänotyp sein)
- zweite Kreuzung: in ¼ der Fälle handelte es sich um weiße Bohnen (übersprungene Generation, das Gen für die weißen Bohnen war in der ersten Generation immer rezessiv)
Das menschliche Chromosom
- der menschliche Chromosomensatz ist doppelt vorhanden
- das menschliche Genom umfasst 22.500 Gene (Huhn: 17.000; Weintraube: 30.500)
- wir wissen wenig über die Funktion der Gene
- rot: Gen-arme Region; grün: Gen-reiche Region -> wenig genreiche Regionen
- 23. Chromosom = weibliches Chromosom
- Mensch: Anti – Demut (besonders in der Wissenschaft)
„Klassische“ Genetik
Prinzipien
· Information ist durch die Reihenfolge von vier Basen kodiert
· Mechanismen zur eindeutigen Übertragung und Kombination der Information
· Veränderung nur durch nicht-systematische Variationen (Mutationen) auf Ebene der Gene
· Entwicklung basiert auf Selektion „erfolgreicher“ Mutationen (Darwinische Evolutionstheorie; besser angepasste Genmutationen passen sich an; Wettbewerb zwischen individuellen Mutationen)
- Wissenschaftskrimi: Beschreibung der Doppelhelixstruktur -> Nobelpreis -> Anstoß durch Röntgenbilder -> Rosalinde Franklin
- Basenpaar: 3 Basenpaare bilden ein Gen; A, T, G, C (4 Basen)
- die Messenger-RNA (zu deutsch Boten-Ribonukleinsäure) ist eine einzelsträngige Ribonukleinsäure, die genetische Information für den Aufbau eines bestimmten Proteins in einer Zelle überträgt
- DNA-Doppelstrang: in sich gefaltete Leiter; darin sind Gene (Information) kodiert
- durch die Menge der Paare ist viel Information kodierbar
- Chromosom: Komprimierung der genetischen Information
- Telomer: Enden der Gene (aufgefaltet oder nicht?); Altersforschung -> je kürzer die Telomere, desto höher das biologische Alter
Mendel’sche vs. komplexe Vererbung
- monogenic = monozygotisch
- single gene: Krankheit auf einem einzigen Gen -> im schlimmsten Fall Todesurteil; Bsp.: Chorea Huntington ->unheilbare erbliche Erkrankung des Gehirns, die durch unwillkürliche, unkoordinierte Bewegungen bei gleichzeitig schlaffem Muskeltonus gekennzeichnet ist, in Demenz mündet und zum Tod führt
- complex disorder: Gene führen in spezifischen Kombinationen zu Krankheiten, bzw. erhöht die Wahrscheinlichkeit, das eine bestimmte Krankheit ausbricht -> Verhinderung?
Relevante Methoden der Verhaltensgenetik
-> Populations- und Molekulargenetic
· Populationsgenetik
- Zwillingsstudien
o eineiige vs. zweieiige Zwillinge (100% vs. 50% Überlappung der Gene)
- Adoptionsstudien
- Familienstudien
-> kann man den sozialen Einfluss systematisieren?
- 99,9% der Gene zwischen menschlichen Individuen sind gleich (0,1% Variation -> viel Variation auf Phänotyp)
· Molekulargenetik
- Lokalisation relevanter Gene
o natürliche Variationen von Allelen
-> Allel (griech: allos für „andere“) = Genvariante, welche die Ausprägung eines Merkmals bestimmt
-> Genpaare kodieren gemeinsam Information (eine Hälfte mit der anderen Hälfte des Genoms)
- Genomweite Assoziationsstudien
-> das Genom des Menschen ist entschlüsselt -> Korrelation auf Genom-Ebene
o Fokussierung auf relevante Marker
- Tierversuche (-> Kausalitäten erforschen)
o z.B. Knock-out Tiere (Tiere so züchten, dass ihnen ganz bestimmte Gene fehlen)
- die Genetik hat Werkzeuge entwickelt, um Gene im lebenden Organismus zu verändern („im Gen herumschneiden“); CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) -> Viren verändern Gene, Einschleusen neuer Gene nicht problematisch
Konzept der Erblichkeit
- Alle psychischen Eigenschaften haben eine genetische Komponente.
- Erblichkeit (h²) ist eine statistische Größe, die die Varianz des Phänotyps auf die Varianz des Genotyps bezieht. -> wie Korrelation; Erblichkeit ist Statistik, wird oft fälschlicherweise als Korrelation interpretiert (?)
- Erblichkeit gilt im Prinzip immer nur für die in Frage stehende Population mit den spezifischen Umständen (u.a. Umwelt).
- Erblichkeit suggeriert eine Dichotomie - Gen vs. Umwelt -, die so nicht haltbar ist.
- Die Dynamik der Interaktion aus Umwelt und genetischen Voraussetzungen wird typischerweise unterschätzt.
- Individuen gestalten ihre Umwelt – und diese Umweltveränderungen wirken zurück.
- Mit zunehmendem Alter verschiebt sich der Einfluss der genetischen und der Umwelteinflüsse.
- Für psychische Störungen gilt, dass verschiedene Störungen eine ähnliche genetische Disposition aufzeigen.
-> Bsp.: das aktive Individuum -> Gene brauchen Spezies; Mensch ist kreativ, kann sich immer beschäftigen; Individuen verändern ihre Umwelt und diese Umwelt wirkt wiederum auf das Individuum zurück
Und wie viel ist nun vererbt?
- biopsychosoziales System -> Menschen sin komplexe Wesen -> weist Determinismus in die Grenzen
Grundidee der Epigenetik
- Die Epigenetik (von altgriechisch ἐπί epi „dazu, außerdem“ und -genetik) ist das Fachgebiet der Biologie, das sich mit der Frage befasst, welche Faktoren die Aktivität eines Gens und damit die Entwicklung der Zelle zeitweilig festlegen.
- Epigenetik: Veränderung auf der Auslese-Ebene; nicht auf der Populationsebene, sondern auf der individuellen Ebene
- bestimmte Bereiche werden stummgeschaltet und nicht ausgelesen
- mind. zwei dieser Faktoren werden weitergegeben (welche?)
- Phänotyp: auch ohne Mutation kann sich die DNA ändern
- Einflussfaktoren wie Stress können zu Störungen führen
- individuelle Stummschaltungen sind vererbbar
-> Lamarck
Modell der Gen-Umwelt Interaktion der Depression
- Disposition für eine Krankheit muss nicht im Genom verankert sein -> kann durch äußerliche Einflüsse epigenetische Mechanismen auslösen
-> Evolution ist nicht zu Ende
Grundidee von Diathese-Stress-Modellen
- Belastung: Interaktion mit der Umwelt (z.B. Armut oder eine Disposition für psychische Krankheiten)
- Schwelle: Krankheit entsteht
- Stressoren: Menge an Stress
- Ressourcen: Resilienz (z.B. soziale Netzwerke und Bildung)
- Disposition: z.B. für Depression
- hohe Disposition: geringer Stress reicht aus, um eine Krankheit zu entwickeln
è zentrale Frage: Warum tritt eine Depression bei manchen Menschen auf und bei anderen nicht, obwohl beide gleiche Voraussetzungen/Umwelteinflüsse haben?
Diathese: besondere Bereitschaft des Organismus zu bestimmten krankhaften Reaktionen (z. B. zu Blutungen); Disposition für bestimmte Erkrankungen
take-home Message: Menschlliches Verhalten
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