Cursul 2. Genetică fundamentală pentru psihologi. Prelegere.

1. De ce are nevoie un psiholog de genetică fundamentală?

Înțelegerea comportamentului uman prin prisma geneticii impune un limbaj biologic minimal, fără de care concepte cheie — heritabilitate, interacțiune GxE, poligenism, epigenetică — rămân goale de sens. Acest curs oferă infrastructura moleculară necesară pentru toate temele ulterioare: cum este stocată informația ereditară, cum se transmite de la o generație la alta și cum poate fi vizualizată transmiterea în pedigree-uri familiale.

2. Structura materiei vii: de la celulă la genă

Celula este unitatea structurală și funcțională a organismului. Nucleul celular conține cromatina — un complex de ADN și proteine (histone) — care, în momentul diviziunii celulare, se condensează în cromozomi vizibili la microscop.

Genomul uman conține aproximativ 3,2 miliarde de perechi de baze organizate în 23 de perechi de cromozomi (46 în total): 22 perechi autozomale (identice la bărbați și femei) și 1 pereche heterozomală — sexuală (XX la femei, XY la bărbați).

ADN-ul (acid dezoxiribonucleic) este o moleculă bicatenară (dublu helix), alcătuită din nucleotide. Fiecare nucleotidă conține:

• moleculă de dezoxiriboză (zahăr cu 5 carbon)
• un grup fosfat
• bază azotată: Adenină (A), Timină (T), Guanină (G) sau Citozină (C)

Regula complementarității! A se leagă întotdeauna cu T; G cu C. Aceasta asigură fidelitatea replicării ADN.

3. De la ADN la proteină - fluxul informației genetice

Dogma centrală a biologiei moleculare descrie fluxul informației genetice:

Etapa 1 — Transcrierea. O secvență de ADN este „copiată” într-o moleculă de ARNm (ARN mesager) de către enzima ARN-polimeraza, în nucleu.

Etapa 2 — Translația. ARNm migrează în citoplasmă, unde ribozomii „citesc” codul genetic în triplete de baze (codoni) și asamblează aminoacizii în lanțuri polipeptidice (proteine).

Relevanță psihologică. Proteinele rezultate sunt enzimele, receptorii și neurotransmițătorii care mediază comportamentul. De exemplu, gena SLC6A4 codifică transportorul serotoninei (SERT) — o proteină cu rol central în reglarea dispoziției afective și în vulnerabilitatea la depresie.

4. Concepte genetice esențiale

5. Legile lui Mendel — fundament și limite

Gregor Mendel (1822–1884) a formulat, pe baza experiențelor pe mazăre (Pisum sativum), trei principii fundamentale ale eredității:

Legea I — Legea dominanței (uniformității F1). Încrucișând două soiuri pure pentru un caracter, toți descendenții din prima generație filială (F1) prezintă caracterul dominant. Alela recesivă este „mascată”, nu pierdută.

Legea II — Legea segregării (purității gameților). La formarea gameților, cele două alele ale unui locus se separă, astfel că fiecare gamet conține o singură alelă. La încrucișarea F1 × F1, descendenții F2 se distribuie în raportul fenotipic 3 dominant : 1 recesiv.

Legea III — Legea sortimentului independent. Alelele pentru caractere diferite, situate pe cromozomi diferiți, se distribuie independent în gameți. Limita: Nu se aplică genelor situate pe același cromozom (linkage/înlănțuire genetică).

Limitele modelului mendelian în psihologie. Comportamentele umane complexe sunt poligenice (determinate de sute/mii de gene) și multifactoriale (influențate de mediu). Modelul mendelian simplu (o genă = un caracter) este o excepție, nu regula, în genetica comportamentală.

6. Tipuri de transmitere ereditară — relevanță pentru comportament

7. Pedigree-ul — instrumentul de vizualizare a transmiterii ereditare

Pedigree-ul este reprezentarea grafică standardizată a istoricului familial genetic, utilizând simbolurile convenționale McGoldrick-Gerson (identice cu cele ale genogramei).

Reguli de citire a unui pedigree:

1. Identifică persoanele afectate — sunt haşurate/colorate
2. Determină dacă trăsătura este dominantă sau recesivă - dacă este dominantă, cel puțin un părinte este afectat; trăsăturile dominante nu sar generații
3. Determină dacă este autozomală sau X-linkată - dacă bărbații sunt afectați semnificativ mai frecvent → sugerează X-linkată recesivă
4. Calculează riscul de recurență pentru descendenți

Conexiune directă cu genograma! Pedigree-ul clinic și genograma psihogenetică folosesc aceleași simboluri. Diferența constă în conținut, pedigree-ul vizualizează transmiterea bolilor genetice specifice, genograma vizualizează tipare relaționale și comportamentale extinse.

SEMINAR 2

Obiectivele seminarului

• Aplicarea corectă a simbolurilor standard de pedigree
• Identificarea tipului de transmitere în scenarii clinice
• Calculul riscului de recurență pentru descendenți
• Conectarea cunoștințelor de genetică fundamentală la practica psihologică

Structura seminarului

Etapa 1 — Recapitulare rapidă (15 min)

Quiz oral cu 5 întrebări despre conceptele din prelegere: „Ce este o alelă?”, „Care este raportul fenotipic în F2 la un caracter monogenic?”, „Cum se diferențiază transmiterea X-linkată de cea autozomală?”.

Etapa 2 — Exerciții de pedigree

Pedigree 1 — Transmitere autozomală dominantă

O familie cu boala Huntington. Bunicul patern afectat, tatăl afectat, sora tatălui neafectată.

Sarcini. Identificați tipul de transmitere. Care este riscul pentru copiii tatălui afectat? Ce implicații psihologice are testarea genetică predictivă în HD?

Pedigree 2 — Transmitere autozomală recesivă

Ambii părinți sănătoși, doi copii afectați (fenilcetonurie), doi copii sănătoși.

Sarcini. Determinați genotipul părinților. Calculați probabilitatea ca următorul copil să fie afectat. Ce rol joacă consilierea genetică înainte de sarcină?

Pedigree 3 — Transmitere X-linkată recesivă (Sindrom X fragil)

Bunica maternă purtătoare, mama purtătoare, doi băieți afectați (dizabilitate intelectuală + trăsături autiste), o fată neafectată.

Sarcini. Explicați de ce băieții sunt afectați și fata nu. Care este probabilitatea ca fata să fie purtătoare?

Pedigree 4 — Pedigree complex (3 generații)

Un caz de agregare familială a schizofreniei — nu urmează un model mendelian simplu.

Sarcini. De ce modelul mendelian nu se aplică? Ce model explicativ este mai potrivit (poligenic, diateză-stres)? Cum diferă riscul de recurență în schizofrenie față de transmiterea monogenică?

Etapa 3 — Conectare la genogramă

Studenții trasează un pedigree simplificat (3 generații) al propriei familii, marcând exclusiv bolile cunoscute cu componentă genetică (fizice sau psihice). Se discută: „Ce observați când puneți informația pe hârtie?”, „Ce date lipsesc și de ce?”

Etapa 4 — Discuție etică

Dilemă de seminar. „Un client are un frate diagnosticat cu boala Huntington. El nu a fost testat. Are dreptul să nu știe? Are datoria să informeze partenera de viață? Ce face psihologul?”

10 GRILE pentru auto-evaluare

1. Afirmația „ADN-ul este o moleculă bicatenară, în care adenina se leagă cu timina prin două legături de hidrogen, iar guanina cu citozina prin trei” este:

a) incorectă — adenina se leagă cu citozina, guanina cu timina

b) corectă și descrie regulă complementarității bazelor azotate din ADN [corect]

c) corectă doar pentru ADN-ul mitocondrial, nu pentru ADN-ul nuclear

d) incorectă — în ADN, bazele se leagă prin legături covalente, nu prin punți de hidrogen

2. Un individ cu genotip Aa pentru o trăsătură autozomală dominantă va prezenta fenotipic:

a) caracterul recesiv, deoarece alela „A” suprimă efectul lui „A” în heterozigot

b) caracterul dominant, deoarece alela „A” maschează efectul lui „A” în heterozigot [corect]

c) un fenotip intermediar între caracterul dominant și cel recesiv (dominanță incompletă), în toate cazurile

d) absența oricărui fenotip, deoarece efectele celor două alele se anulează reciproc

3. Legea segregării a lui Mendel se bazează pe principiul că:

a) alelele pentru caractere situate pe cromozomi diferiți se distribuie independent în gameți

b) toate caracterele dominante se exprimă fenotipic indiferent de numărul de copii ale alelei dominante

c) la formarea gameților, cele două alele ale unui locus se separă, fiecare gamet primind o singură alelă [corect]

d) în prima generație filială, toți descendenții prezintă caracterul dominant, indiferent de genotip

4. Boala Huntington urmează un model de transmitere autozomală dominantă. Dacă un tată heterozigot afectat (Hh) și o mamă neafectată (hh) au 4 copii, care este probabilitatea ca niciunul să moștenească boala?

a) 6,25% (1/16) [corect]

b) 25% (1/4)

c) 50% (1/2)

d) 0% — este imposibil, cel puțin un copil va fi afectat

5. Un băiat prezintă sindrom X fragil (tulburare neurodevelopmentală cu dizabilitate intelectuală și trăsături autiste). Mama este purtătoare sănătoasă. Sursa mutației la băiat este:

a) tatăl, deoarece băieții moștenesc cromozomul X doar de la tată

b) mama, deoarece băieții moștenesc cromozomul X de la mamă și cromozomul Y de la tată; mama purtătoare transmite X-ul afectat [corect]

c) o mutație de novo — nu poate fi moștenită de la niciunul dintre părinți

d) ambii părinți în egală măsură, deoarece sindromul X fragil este autozomal dominant

6. Care dintre următoarele afirmații despre transmiterea mitocondrială este CORECTĂ?

a) tulburările mitocondriale se transmit exclusiv prin linia paternă, deoarece mitocondria provine din spermatozoid

b) tulburările mitocondriale afectează exclusiv bărbații, similar cu transmiterea X-linkată recesivă

c) tulburările mitocondriale se transmit exclusiv prin linia maternă, deoarece ovulul furnizează mitocondria embrionului; ambele sexe pot fi afectate [corect]

d) transmiterea mitocondrială urmează legile lui Mendel, cu raport segregare 3:1

7. Un psiholog observă în istoricul familial al unui client că tulburarea psihică a apărut la trei generații consecutive, la câte un individ pe generație, cu transmitere de la tată la fiu și de la mamă la fiică, în proporție egală. Cel mai probabil model de transmitere este:

a) autozomală recesivă — ambii părinți trebuie să fie purtători

b) X-linkată recesivă — explicație pentru prevalența egală la ambele sexe

c) autozomală dominantă — transmitere verticală fără sărire de generație, afectând egal ambele sexe [corect]

d) mitocondrială — transmitere strictă prin linia maternă

8. Dogma centrală a biologiei moleculare postulează că informația genetică curge în direcția:

a) proteină → ARN → ADN (retrovirușii demonstrează că aceasta este singura direcție posibilă)

b) ADN → ARN mesager → proteină, în condiții normale; cu mențiunea că unele virusuri arn utilizează transcriptaza inversă pentru ADN → ARN invers [corect]

c) ADN → proteină direct, fără etapa de transcriere în ARN

d) ARN → ADN → proteină, în toate celulele eucariote

9. Diferența esențială dintre genotip și fenotip în contextul geneticii comportamentale este:

a) genotipul este vizibil direct la microscopul electronic; fenotipul necesită teste genetice moleculare

b) genotipul reprezintă totalitatea genelor unui individ; fenotipul reprezintă expresia observabilă a genotipului în interacțiune cu mediul, putând diferi la indivizi cu același genotip [corect]

c) genotipul se referă exclusiv la gene recesive; fenotipul — la gene dominante

d) genotipul și fenotipul sunt sinonime în genetica modernă, distincția lor fiind depășită

10. Un pedigree prezintă o tulburare comportamentală care: (1) afectează mai mulți bărbați decât femei; (2) nu se transmite niciodată de la tată la fiu; (3) mamele purtătoare transmit tulburarea la jumătate din fii. Cel mai probabil model de transmitere este:

a) autozomală dominantă cu penetranță redusă la femei

b) autozomală recesivă cu expresivitate variabilă în funcție de sex

c) X-linkată recesivă [corect]

d) mitocondrială cu susceptibilitate crescută la bărbați