Post on 25-Apr-2018
Genética do Comportamento na Era Genômica
Eli VieiraUFRGS
Comportamento:uma questão de conceito
“Tentativas de entender a singularidade do que significa ser humano necessariamente começam com a investigação das propriedades do cérebro humano. A genética e a genômica têm um papel crítico nisto, porque identificar a base genética de diferenças em fenótipo fornece uma base causal.”- Konopka & Geschwind. Neuron 68, 21/10/2010.
Ivan Petrovich Pavlov1849-1936
B. F. Skinner1904-1990
Miguel Nicolelis1961-
Steven Pinker1954-
Gary Marcus1970-
Ivan Izquierdo1937-
V. S. Ramachandran1951-
Dorret Boomsba1967-
Irving Gottesman1929-
Comportamento e cérebro Desde a antiguidade sinais
de associação entre características cerebrais e comportamentais têm sido encontrados
Cerca de 1000 genes participam da construção e manutenção de um cérebro saudável
O genoma saudável em média tem mutações que prejudicam ~100 genes
Reduzindo ao nível do DNA?
SÓ SE PODE REDUZIR PARTE DE UM COMPORTAMENTO AOS GENES SE ESTA PARTE TAMBÉM PUDER SER REDUZIDA AO FUNCIONAMENTO DE REGIÕES CEREBRAIS, REDES DE NEURÔNIOS E DESENVOLVIMENTO NEURAL.
Comportamentos específicos são afetados por um grande número de genes, cada qual com um pequeno efeito.
Estudos de associação, principalmente sem hipóteses de genes candidatos, necessitam de amostras de milhares de pessoas
Estudos moleculares respondem as perguntas dos estudos epidemiológicos? A herdabilidade explicada pelas
variantes identificadas através dos estudos de varredura por todo o genoma é na maioria dos casos menor que 2 a 3% da herdabilidade de doenças. (Avramopoulos 2010)
Em busca da herdabilidade perdida: alelos de efeito mínimo, CNVs, epigenética, elementos regulatórios, interações…
Candidatos: receptores de
neurotransmissoresReceptores acoplados à proteína G
Peroutka & Howell 1994
Nem toda herança é monogênica/mendeliana
A maior parte das características de herança mendeliana em humanos são patológicas
Em 100 casos de crianças com formas raras de deficiência mental, 40% tinham mutações novas
Um estudo de associação de QI ao longo de todo o genoma mostrou que alelos raros em menos de 10 genes estão relacionados a QI’s acima da média.
Comportamento como característica multifatorial em humanos
Variação normal- habilidade de leitura- habilidade mental- personalidade- orientação sexual- agressividade- preferência lateral- sedentarismo- temperamento infantil
Variação patológica- TDAH- esquizofrenia- autismo- transtornos de fala e leitura- transtornos de apetite- comportamento antissocial- abuso de substâncias
Como medir o comportamento e inferir sua evolução?
Um exemplo de (relativo) sucesso:“Os cantos da boca são então impelidos para trás; e isso algumas vezes causa um leve enrugamento nas pálpebras inferiores. Mas este enrugamento, que é tão característico de nosso próprio riso, é mais claramente visto em alguns outros macacos”. Darwin, 1872137 anos depois: Ross et al. 2009
Métodos Estudos com gêmeos Estudos com famílias Genes candidatos Genômica
Na saúde e na doença Cerca de 2% das
crianças têm algum tipo de deficiência mental
No mínimo 1000 genes contribuem para um cérebro saudável
Exemplo de sucesso: FOXP2
Mutação numa família britânica: déficits de controle motor da fala e compreensão de linguagem, e resultados baixos em testes de inteligência
Enard et al. (2007) descobrem duas substituições de aminoácidos alvo de seleção positiva com origem aproximada de 200 mil anos atrás.
Enard et al. (2009) demonstram em modelo animal que a forma humana do FOXP2 aumenta a conectividade, plasticidade sináptica e comprimento de dendritos dos neurônios dos gânglios da base.
Os camundongos transgênicos exibiram alterações nas vocalizações, no comportamento exploratório e concentrações de dopamina no cérebro!
Conclusão: FOXP2 teve um papel na evolução da cognição humana, provavelmente quando nós ainda não tínhamos divergido dos neandertais.
Lieberman 2009
Evolução Gene-Cultura