Biologische Psychologie
1
, Hoorcollege 1: Genen en Evolutie
De meeste gevallen van depressie is ongeveer 50% van de oorzaak genetisch en ongeveer
50% niet gerelateerd aan genen (psychologische of fysieke factoren).
Homo sapiens: de moderne mens. We zijn allemaal afstammelingen van de Homo sapiens met
een oorsprong uit Afrika.
De Out of Africa-hypothese stelt dat de moderne mens, Homo sapiens, oorspronkelijk uit
Afrika komt en zich van daaruit wereldwijd heeft verspreid. Genetisch onderzoek ondersteunt
dit door te wijzen op een gemeenschappelijke voorouder voor het mannelijke Y-chromosoom
(bekend als “Y-chromosomale Adam”) en het vrouwelijke mitochondriële DNA (bekend als
“Mitochondriale Eva”), beiden terug te traceren naar Afrika.
Neander-DNA is het genetisch materiaal dat moderne mensen hebben geërfd van
Neanderthalers door kruising tussen beide soorten. Dit DNA beïnvloedt nog steeds bepaalde
eigenschappen, zoals het immuunsysteem en bepaalde ziektes. Hierdoor kun je nagaan of een
aandoening afkomstig is van de Neanderthalers (een oude aandoening) of een moderne ziekte
is (die pas recent is ontstaan).
Slechts 1 procent van de bevolking heeft schizophrenia, dat is een aandoening die veel
erfelijker is dan depressie. Dit is vrij recent onstaan dus in de moderne homo sapiens.
Een hoge neanderscore betekent dat je meer genetisch materiaal
van Neanderthalers hebt, wat kan leiden tot eigenschappen die
verband houden met hun genen. Er zijn studies die suggereren
dat een hogere aanwezigheid van Neanderthaler-DNA mogelijk
kan worden geassocieerd met een verlaagd risico op bepaalde
psychische aandoeningen, zoals schizofrenie.
Schizofrenie is een psychische stoornis waarbij iemand wanen, hallucinaties en verward
denken ervaart, wat het dagelijks functioneren beïnvloedt.
Wanneer iets een negatieve relatie heeft met iets anders, betekent dit dat als de waarde of
hoeveelheid van het ene aspect toeneemt, de waarde of hoeveelheid van het andere aspect
afneemt.
Wanneer iets een positieve relatie heeft met iets anders, betekent dit dat als de waarde of
hoeveelheid van het ene aspect toeneemt, de waarde of hoeveelheid van het andere aspect
ook toeneemt.
Korte introductie: alle mensen delen 99,9 procent van hun DNA. Slechts 0,1 procent is
verantwoordelijk voor de verschillen tussen individuen. We hebben ongeveer 3 miljard
nucleotiden in ons DNA, dat bestaat uit een alfabet van vier basen: A, T, C en G. Slechts 2
procent van ons DNA is functioneel en codert eiwitten.
Natuurlijke selectie (theorie Charles Darwin): darwin’s theorie van
natuurlijke selectie beschrijft hoe individuen met gunstige
eigenschappen een grotere kans hebben om te overleven en
zich voort te planten, waardoor deze eigenschappen in de
populatie worden versterkt.
2
,De theorie van natuurlijke selectie van Charles Darwin stelt dat:
• Variatie: er zijn erfelijke verschillen tussen organismen binnen een populatie.
• Overlevingsstrijd: organismen produceren vaak meer nakomelingen dan de omgeving kan
ondersteunen, wat leidt tot concurrentie.
• Survival of the Fittest: organismen met gunstige eigenschappen hebben een grotere kans
om te overleven en zich voort te planten.
• Doorgeven van eigenschappen: deze gunstige eigenschappen worden doorgegeven aan de
volgende generatie.
• Evolutie: dit proces kan leiden tot de ontwikkeling van nieuwe soorten over tijd.
Voorbeeld met motten: de gespikkelde mot
valt minder op tegen een witte achtergrond
dan de donkere mot, waardoor de donkere
mot een grotere kans heeft om opgegeten
te worden. Hierdoor is er minder kans op
nakomelingen met de genen van de
donkere mot.
Omdat bepaalde organismen overleven
terwijl andere dat niet doen, kunnen
bepaalde eigenschappen in de populatie
vaker voorkomen. Als er meer donkere motten worden opgegeten, zullen er in de volgende
generaties waarschijnlijk meer gespikkelde motten zijn dan donkere. Hierdoor ontstaat er
langzaam een mutatie. Deze theorie is ook van toepassing op mensen.
Deze evolutie kan ook nadelige gevolgen voor ons hebben. Bacteriën kunnen muteren,
waardoor antibiotica minder effectief worden bij frequent gebruik, omdat de bacteriën leren hoe
ze zich kunnen verzetten tegen de antibiotica.
Mendeliaanse overerving is het principe van
erfelijkheid dat is gebaseerd op de ontdekkingen van
Gregor Mendel. Het houdt in dat eigenschappen van
ouders aan nakomelingen worden doorgegeven via
genen, waarbij dominante en recessieve allelen
bepalen hoe deze eigenschappen tot uiting komen.
Twinstudies zijn onderzoeksbenaderingen die de
verschillen tussen eeneiige en twee-eiige tweelingen bestuderen.
Ze worden gebruikt om te begrijpen in hoeverre genetische en
omgevingsfactoren bijdragen aan eigenschappen, gedragingen
en aandoeningen. Door tweelingen te vergelijken, kunnen
onderzoekers inzicht krijgen in de rol van erfelijkheid versus
omgeving.
Eeneiig (monozygotisch): identiek DNA en gedeelde omgeving
(alle genen zijn hetzelfde en ze hebben meer kans op depressie)
Twee-eiig (dizygotisch): DNA vergelijkbaar met dat van een
gewone broer of zus, maar met een gedeelde omgeving tijdens
de zwangerschap, geboorte en ontwikkeling. (50 procent dezelfde genen)
Dit soort onderzoeken worden gebruikt om te onderzoeken of depressie in de genen zit. Door
de genetische en omgevingsfactoren van eeneiige tweelingen te vergelijken met die van twee-
eiige tweelingen, kunnen onderzoekers beter begrijpen in hoeverre depressie kan worden
toegeschreven aan genetische invloeden in vergelijking met omgevingsfactoren.
3
, Karyotype: de volledige set chromosomen van een individu.
Chromosoom: een drager van genetisch materiaal (DNA) in
cellen. Mensen hebben 23 paar chromosomen, wat in
totaal 46 chromosomen betekent. Per paar krijg je 1
chromosoom van je moeder en 1 chromosoom van je vader.
Autosome: is een type chromosoom dat niet betrokken is bij
de bepaling van het geslacht van een individu. Mensen
hebben 22 paar autosomen, naast één paar geslachtschromosomen (XX voor vrouwen en XY
voor mannen). Autosomen bevatten de meeste genetische informatie van een organisme.
Telomeren zijn de uiteinden van chromosomen die het DNA beschermen tijdens celdeling. Ze
worden korter naarmate je ouder wordt.
Genoom is de complete genetische informatie van een organisme
bij elkaar.
Histonen zijn eiwitten die helpen bij het organiseren en verpakken
van DNA in chromosomen. Ze vormen een structuur waar DNA
omheen gewikkeld is, waardoor het compact en toegankelijk blijft
voor genexpressie en replicatie.
DNA is georganiseerd in chromosomen, en chromosomen bevinden
zich in de kern (nucleus) van de cel.
Wat is DNA? DNA maakt eiwitten.
Gen: een deel van het DNA dat instructies bevat
voor de productie van eiwitten.
Allel is een variant van een gen dat zich op
dezelfde positie op elk chromosoom bevindt.
Allelen bepalen specifieke kenmerken of
eigenschappen van een organisme, zoals
oogkleur of bloedgroep. Je hebt dominante en
recessieve allelen
Mendelian Inheritance (overerving): verwijst naar het
erfelijkheidsmechanisme waarbij eigenschappen of
aandoeningen, zoals de ziekte van Huntington, worden
doorgegeven volgens de wetten van Gregor Mendel. Bij de
ziekte van Huntington is het een autosomaal dominante
aandoening, wat betekent dat slechts één kopie van het
gemuteerde gen van één ouder voldoende is om de ziekte te
veroorzaken. Hierdoor zal de ziekte in 50% van de gevallen
worden overgeërfd.
4
,Gameten: zijn de voortplantingscellen van een organisme, namelijk eicellen (vrouwelijke
gameten) en zaadcellen (mannelijke gameten). Ze bevatten de helft van het aantal
chromosomen en worden samengevoegd tijdens de bevruchting om een nieuw individu te
vormen.
X-linked recessieve erfelijkheid: verwijst naar een
erfelijkheidsmechanisme waarbij een gen op het
X-chromosoom is gelegen en recessief is. Dit betekent
dat een aandoening alleen tot uiting komt als een individu
twee kopieën van het gemuteerde gen heeft (bij vrouwen)
of één kopie (bij mannen). Mannen hebben slechts één
X-chromosoom, dus als ze het gemuteerde gen erven,
ontwikkelen ze de aandoening.
Genotype is de genetische samenstelling van een persoon,
terwijl fenotype de zichtbare eigenschappen of kenmerken
van die persoon zijn. (hetgeen dat tot uiting komt) Het dominante
allel komt to uiting (fenotype).
Homozygoot verwijst naar een organisme dat twee identieke allelen
voor een specifiek gen heeft, één van elke ouder. Dit betekent dat
de genen voor dat kenmerk gelijk zijn, wat kan leiden tot
consistente uitdrukkingen van dat kenmerk in het fenotype.
Heterozygoot verwijst naar een organisme dat twee verschillende
allelen voor een specifiek gen heeft, één van elke ouder. Dit
resulteert vaak in variatie in de uitdrukking van dat kenmerk in het fenotype.
DNA is een lange keten van nucleotiden. Een nucleotiden bestaat uit
een stikstofbase (een van de letters), een fosfaatgroep en een suiker.
De basisparen van de letters zijn altijd A-T en C-G. Drie van deze
nucleotiden vormen samen een codon voor een specifiek aminozuur.
Alle codons samen zijn de genetische code.
DNA bevindt zich in de nucleus (celkern). Hier kan een kopie
worden gemaakt van een stukje DNA, een proces dat transcriptie
wordt genoemd. Deze kopie heet RNA. In de nucleus worden
introns (niet-coderende stukken) uit het RNA geknipt, en de exons (coderende stukken)
blijven over en verlaten de nucleus. Dit proces heet splicing. Het resulterende mRNA komt in
een ribosoom terecht. In het ribosoom (een celorganel) vindt de translatie plaats, waarbij tRNA
wordt gebruikt om een keten van aminozuren te vormen, die vervolgens samen een eiwit zijn.
mRNA (messenger-RNA): is RNA dat genetische informatie van DNA naar ribosomen vervoert
voor eiwitsynthese.
tRNA (transfer-RNA) is RNA dat aminozuren naar de ribosomen brengt tijdens de eiwitsynthese
en zorgt ervoor dat ze op de juiste volgorde aan de groeiende eiwitketen worden toegevoegd.
Het verschil tussen DNA en RNA is dat DNA een dubbele streng is en RNA een enkele streng.
Ook heeft RNA andere basisparen van de letters. De letter T zit namelijk niet in RNA, dus dan
krijg je A-U en C-G. DNA kan de nucleus niet verlaten en RNA wel.
Eiwit: eiwitten zijn lange ketens van aminozuren. Ze zijn essentieel voor veel biologische
functies in het lichaam, zoals het opbouwen en repareren van weefsels, enzymatische reacties,
en het transport van moleculen.
5
, Aminozuren: dit zijn de bouwstenen van eiwitten. Elk eiwit is samengesteld uit een specifieke
volgorde van aminozuren, en er zijn 20 verschillende aminozuren die in verschillende
combinaties kunnen worden gebruikt.
Knippen van eiwitten: eiwitten kunnen worden geknipt of afgebroken in kleinere peptiden of
aminozuren, wat kan leiden tot de productie van verschillende eiwitten uit een enkel gen door
een proces dat splicing wordt genoemd. Dit betekent dat een gen meerdere eiwitvarianten kan
coderen, afhankelijk van hoe het wordt afgelezen en verwerkt.
Anticodon (de tegenovergestelde letters: een sequentie van drie basen die binden aan het
codon op het mRNA.
Eiwitten worden afgebroken in animozuren: veel van deze animozuren haal je uit voedsel en
moet je ook echt binnen krijgen om in leven te blijven.
Wat zijn de functies van eiwitten?
• Bouwstenen van je lichaam, bijvoorbeeld spiervezels zijn eiwitten.
• Kunnen deel uitmaken van het celmembraan om receptoren te vormen voor
neurotransmitters of hormonen.
• Maken deel uit van de celstructuur en -functie, zoals het cytoskelet, spiercontractie en het
verbinden van cellen.
• Combineren met andere eiwitten en ijzer om zuurstof (hemoglobine) in rode bloedcellen te
transporteren.
• Vormen ribosomen om nieuwe eiwitten te creëren.
• Producten van het immuunsysteem om indringers te doden.
• Sommige functioneren als hormonen of zelfs neurotransmitters.
6
