Hoorcollege 1 Genetica deel 1
Wat zijn genen?
DNA is een lange strengel van moleculen. Bestaat uit S H T A C en G. Moleculen zijn bases.
Deze moleculen komen in paren dus zijn het basenparen. Genen en DNA bestaan uit
oneindig lange reeksen van moleculen. DNA bevat de genen, die bestaan uit letters. Genen
worden doorgegeven van generatie op generatie, eenheid van erfelijkheid.
Een heel sterk verband met gedrag
Een herhaling van de letters CAG meer dan 40 keer, leidt tot de ziekte van Huntington en dus
tot abnormale variant van eiwit Huntingtine. Degeneratieve hersenziekte; spartelen/
worstelen; motoriek en later andere mentale functies progressief aangetast. Begint meestal
pas op latere leeftijd.
Wat doen de genen?
Een gen codeert voor een eiwit. In een cel zit DNA, deze bestaat uit strengen. Er wordt maar
1 streng per stuk DNA gebruikt. Er worden kopieën gemaakt van een stuk DNA, dit heet RNA.
RNA kan de celkern uit, dit kan DNA niet. In de cel zitten Ribosomen, deze lezen de code.
Ribosomen pakken aminozuren en maken het tot een eiwit. Elke drie letters achterelkaar
coderen voor 1 specifiek aminozuur. (DNA>RNA>eiwit.) Eiwitten worden gebruikt voor
enzymen. Huntingtine is een voorbeeld van een enzym.
Eiwitten dienen de functie van zenuwcellen: enzym, receptor, boodschapperstof.
Hoe krijg je de genen?
Chromosomen zijn het deel waar het DNA op zit, met daarin de genen. Bij mensen zijn er 23
chromosomenparen. Bij de voortplanting krijg je als kind voor elk paar van de ouders 1.
Genen op 2 allelen van 1 chromosomenpaar zijn grotendeels identiek maar subtiele
verschillen kunnen ingrijpende gevolgen voor gedrag hebben.
Samenspel met andere factoren
PKU is een genetische afwijking die zorgt dat fenylalanine niet afgebroken wordt. Als er niks
aan gedaan wordt worden er ernstige beschadigingen aan de hersenen toegebracht. Om
deze afwijking te voorkomen moet je zorgen dat je geen fenylalanine binnenkrijgt, is heel
moeilijk want zit in bijna al het eten.
“De genen neigen, maar dwingen niet”. Als je wil dat je kind of jij zelf geen PKU krijgt moet je
je omgeving aanpassen om het nog te kunnen voorkomen. Het is niet zeker dat je het krijgt.
Bij MAO-A op X chromosoom is het allel aspect niet essentieel.
2 varianten van gen:
- MAO-A low leidt tot slecht werkend MAO-A enzym. Deze maakt kwetsbaar voor
agressie.
- MAO-A high leidt tot goed werkend MAO-A enzym. Deze beschermt tegen agressie.
Mensen die geweldsmisdrijven hebben gepleegd hebben vaak het MAO-A low gen.
,Hoorcollege 2 Genetica deel 2
Geslachtsafhankelijkheid van genen
De mens heeft 23 paar chromosomen.
- 22 paar autosomale chromosomen.
- 1 paar geslachtschromosomen.
o Vrouwelijk: XX
o Mannelijk: XY
Genen liggen verspreid over die 23 paar chromosomen.
- Bij autosomale chromosomen: elk gen heeft dus twee allelen. (=varianten)
- Maar bij geslachtschromosomen:
o Vrouwelijk: XX (gen: 2 allelen)
o Mannelijk: XY (gen: 1 allel)!
o X en Y dragen sex-linked genen. Voorbeeld van sex-linked eigenschap is rood-
groen kleurenblindheid. Ze coderen voor lichtgevoelige eiwitten in het oog
(opsines) en liggen op X-chromosoom. Seks-linked genen zijn ook wel genen
die liggen op geslachtshormonen. Dit heeft gevolgen voor expressie van deze
eigenschap.
o Sex-limited genen kunnen op alle chromosomen voorkomen. Worden alleen
afgelezen in 1 van de 2 geslachten, onder invloed van geslachtshormonen.
Leidt tot verschillen in eigenschappen, bijvoorbeeld gedrag.
Verschil tussen sex-linked en sex-limited genen.
Sex-linked genen komen voor op geslachtschromosomen, en sex-limited genen kunnen
voorkomen op autosomale chromosomen. Sex-limited genen zijn aanwezig in beide
geslachten maar komen tot expressie in maar 1 van de geslachten, en blijven uitgeschakeld
in het andere geslacht. Dit gebeurt onder invloed van geslachtshormonen.
Kunnen ervaringen genen veranderen?
Ervaring verandert chromosoom bij promotor regio (= niet coderende deel van DNA). Het
enzym EHMT bindt aan een eiwit dat vastzit aan het DNA. Ervaringen kunnen structurele
veranderingen aanbrengen aan DNA zodat het gen niet meer tot expressie komt, of juist wel.
Heet epi genetische veranderingen. Heeft consequenties voor het gedrag.
Overerving gebeurt in ieder geval bij planten en eencelligen.
- Epigenetica:
o Methylering, hiermee zet je een gen uit.
o Acetylering, hierdoor kan een gen juist makkelijker afgelezen worden.
o Andere mechanismen
Evolutie
= Verandering over generaties van genen (en de eigenschappen waarvoor ze coderen) in
populaties. Reproductieve isolatie leidt vervolgens tot het ontstaan van verschillende
soorten. Al het leven is evolutionair verwant en alle soorten delen daarom een
gemeenschappelijke voorouder.
Soorten die een recentere gemeenschappelijke voorouder hebben lijken meer op elkaar. Dit
geldt voor genen, en de eigenschappen waarvoor ze coderen.
Maar de hoeveelheid genetische verandering heeft niet altijd een 1-op-1 relatie met de
grootte van verandering in een eigenschap. Verschillen in gedrag zijn vaak niet te herleiden
,tot een verschil in 1 enkel gen. Kleine genetische veranderingen kunnen soms tot grote
veranderingen in eigenschappen leiden, en andersom.
Spontane mutaties zorgen voor variatie (verschillende allelen). -> Varianten die leiden tot
verminderde voortplanting verdwijnen -> Varianten die leiden tot betere voortplanting
(meer nakomelingen) worden geselecteerd.
- Principes evolutie: (Charles Darwin en ook Alfred Wallace)
o Overerfbaarheid van eigenschappen (genen).
o Mutaties: het spontane ontstaan van gen varianten (random proces, niet
doelgericht).
o Natuurlijke selectie van varianten die zorgen voor een individu dat beter
aangepast is (‘adapted’) en daardoor meer nakomelingen krijgt
(‘fitness’=vermogen om aandeel eigen genen in volgende generaties te
vergroten). Natuurlijke selectie is niet random, maar gebaseerd op
aangepastheid aan omgeving. Eigenschappen die verworven worden door
gebruik worden niet genetisch aan de volgende generatie doorgegeven.
Door evolutionaire verwantschap delen mensen genen, hersenstructuren en gedrag met
andere dieren.
- Evolutionaire psychologie: beantwoorden van ‘waarom’ vragen over huidig gedrag, in
termen van fitness en evolutionair verleden.
o Bijvoorbeeld het Cinderella effect. Meer geweld tegen kinderen door
stiefouders dan door biologische ouders.
, Hoorcollege 2 Neuron deel 1
Van het oog naar de hersenen
Verbinding tussen ogen en de hersenen. Ligt een verbinding tussen ‘witte stof’, en komt zo
bij de visuele cortex in de hersenen. Vanuit het oog worden signalen gestuurd via de
thalamus naar de visuele cortex.
Een neuron in de thalamus stuurt een signaal naar een neuron in de visuele cortex. Kunnen
signalen binnenkrijgen maar ook versturen. Signalen versturen gebeurt met axonen.
- Neuron: heeft een input- en een output- faciliteit.
o Soma: neuron heeft aan de binnenkant een kleine verdikking, dit heet de
soma. Is ook wel de celkern. De celkern heeft een blauwe kleur. In een celkern
zitten aminozuren. Zorgt voor input.
o Dendrieten: zijn kleine vertakkingen aan het neuron zelf. Zorgen voor input.
o Axon: zorgt voor de output.
Rustpotentiaal
Het neuron is een soort buis, met binnenkant en buitenkant, deze is gescheiden door
membraan. Een membraan laat niets door. In het water buiten het zenuwstelsel zitten heel
veel natrium ionen (= geladen deeltjes in verschillende concentraties binnen en buiten).
Natrium zit vooral buiten en niet binnen. Het natrium dat buiten zit wil graag naar binnen in
een neuron. Als er veel plus buiten zit, en weinig binnen, dan heb je een elektrisch
potentiaalverschil.
De rustpotentiaal is als er niks gebeurt. Berust op een verschil in elektrische lading tussen
binnenkant en buitenkant. Binnenkant en buitenkant worden gescheiden door het
membraan.
Veel natrium buiten weinig natrium binnen die -70 millivolt niveau is. Als je weinig positief
binnen laat en veel buiten dan is de binnenkant relatief negatiever. De binnenkant van de cel
en dat verschil is ongeveer -70 millivolt gemiddeld over alle zenuwcellen In het menselijk
brein.
Depolarisatie
Membraan bevat kanalen waardoor Na+ naar binnen kan als de kanalen open zijn, deze
opening kan komen door het proces van neurotransmissie.
Elektrische impulsen komen aan over een axon, in dit geval op de input faciliteit van het
cellichaam. Dit leidt tot een afgifte van moleculen, deze kunnen binden door een chemisch
proces met de receptoren die op het cellichaam zitten. Die receptoren hangen aan de
kanalen, en als dit het natriumkanaal is dan kan natrium naar binnen.
➔ De rustpotentiaal gaat dan richting nul, wordt dus kleiner. Dit wordt depolarisatie
genoemd.
