Bases Genéticas de La Conducta

Bases genticas dela conductaDavid Bartrs Faz (coordinador)Diego Redolar Ripoll (coordinador)Imma Clemente LapenaMario Ezquerra TrabalonDavid Gallardo-PujolSunsi Mart CarbonellJos Luis Molinuevo GuixAna Moreno AlczarNoem Robles MuozRaquel Snchez del Valle DazCristina Sol PadullsAlbert Llad Plarruman

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FUOC XP08/80516/02511 Bases genticas de la conducta

David Bartrs Faz Diego Redolar Ripoll Imma Clemente Lapena

Licenciado en Psicologa por la UABy doctor en Psicologa por la UB.Profesor del Departamento de Psi-quiatra y Psicobiologa Clnica dela Facultad de Medicina de la UB yprofesor consultor de la asignaturaGentica y evolucin del comporta-miento de la UOC. Su actividad in-vestigadora se centra en las relacio-nes entre variables genticas, fun-ciones cognitivas y parmetros deneuroimagen estructural y funcionalen el envejecimiento sano y patol-gico.

Licenciado en Psicologa por la UAB.Mster en Neurociencia por la UAB.Doctor en Psicologa por la UAB. Ac-tualmente, es profesor de los Estu-dios de Psicologa de la UOC y dela UAB. Su actividad investigadorase centra en el estudio de las basesneurales del aprendizaje y la memo-ria y su modulacin y potenciacinmediante los sistemas neurales delrefuerzo, y en el estudio de la recu-peracin de dficits cognitivos.

Licenciada en Biologa por la UB ydoctora en Biologa por la UAB. Pro-fesora titular del rea de Psicobiolo-ga del Departamento de Psiquiatray Psicobiologa Clnica en la Facul-tad de Psicologa de la UB. Su acti-vidad investigadora se centra en elestudio de la influencia de los genesen el funcionamiento cerebral, entreotros, en el envejecimiento cogniti-vo sano y patolgico.

Mario Ezquerra Trabalon David Gallardo-Pujol Sunsi Mart Carbonell

Doctor en Biologa por la UB. Inves-tigador del Sistema Nacional de Sa-lud, en el Laboratorio de NeurologaExperimental de la Fundacin Clni-ca de Barcelona. Sus lneas de inves-tigacin se centran en el estudio defactores genticos y patrones de ex-presin gnica asociados a diferen-tes parkinsonismos.

Licenciado en Psicologa por la UABy doctor en Psicologa por la UB einvestigador en el Departamentode Personalidad, Evaluacin y Trata-miento Psicolgico de la UB. Sus l-neas de investigacin giran en tor-no al comportamiento antisocial ydel estudio experimental de las in-teracciones entre factores genticosy ambientales en el desarrollo de lapersonalidad.

Licenciada en Ciencias Biolgicaspor la UB. Doctora en Biologa porla UAB. Profesora titular de Psicobio-loga y Metodologa de las cienciasde la salud en la Facultad de Psico-loga de la UAB. Su actividad inves-tigadora se centra en el estudio delas bases neuroendocrinas de la con-ducta.

Jos Luis Molinuevo Guix Ana Moreno Alczar Noem Robles Muoz

Licenciado en Medicina por la UV ydoctor en Medicina por la UB, conactividad profesional en el HospitalClnico de Barcelona en el campo delas enfermedades neurodegenera-tivas y, concretamente, de la enfer-medad de Alzheimer. Coordinadorde la Unidad de Alzheimer y otrostrastornos cognitivos del HospitalClnico de Barcelona, responsablede un programa de informacin yconsejo gentico en demencias mo-nognicas (PICOGEN) y del hospi-tal de da de enfermedades neuro-degenerativas. Investigador recono-cido del IDIBAPS. Lneas actuales deinvestigacin: estudios molecularesy genticos, aspectos clnicos y pa-tolgicos de las demencias neurode-generativas y del deterioro cognitivoleve.

Licenciada en Psicologa por la UAB.Investigadora de la Unidad de Inves-tigacin en Neurociencia Cogniti-va del Centro Foro-Mar del Hospitaldel Mar en Barcelona. Su actividadse centra en la investigacin avanza-da en neurociencia cognitiva, conlneas de investigacin a nivel de laneuroimagen de los trastornos men-tales y neurolgicos, y tambin en lapoblacin sana.

Licenciada en Psicologa por la UAB.Mster en Neurociencia y docto-ra en Psicologa por la UAB. Actual-mente, es profesora de la UAB yconsultora de los Estudios de Psico-loga de la UOC.

Raquel Snchez del Valle Daz Cristina Sol Padulls Albert Llad Plarruman

Licenciada en Medicina por la Uni-versidad de Santiago de Composte-la. Doctora en Medicina por la UB.Actualmente, desarrolla su activi-dad profesional como especialistaen Neurologa en la Unidad de Alz-heimer y otros trastornos cognitivosy en el Programa de consejo genti-co para demencias genticamentedeterminadas (PICOGEN) del Hospi-tal Clnico de Barcelona.

Licenciada en Psicologa y doctoraen Neurociencias por la UB. Neu-ropsicloga de la Unidad de Alzhei-mer y otros trastornos cognitivosdel Servicio de Neurologa del Hos-pital Clnico de Barcelona. En cola-boracin con el Departamento dePsiquiatra y Psicobiologa Clnicade la UB, su actividad profesional secentra en la investigacin clnica enneuropsicologa y neuroimagen delenvejecimiento y la enfermedad deAlzheimer.

Licenciado en Medicina por la UAB.Especialista en Neurologa en el Ser-vicio de Neurologa del Hospital Cl-nico de Barcelona. Doctor en Medi-cina por la UB. Actualmente, traba-ja en la Unidad de Alzheimer y otrostrastornos cognitivos del HospitalClnico de Barcelona.

Segunda edicin: febrero 2009 David Bartrs Faz, Imma Clemente Lapena, Mario Ezquerra Trabalon, David Gallardo Pujol, AlbertLlad Plarruman, Sunsi Mart Carbonell, Jos Lus Molinuevo Guix, Ana Moreno Alczar, DiegoRedolar Ripoll, Noem Robles Muoz, Raquel Snchez del Valle Daz, Cristina Sol PadullsTodos los derechos reservados de esta edicin, FUOC, 2009Av. Tibidabo, 39-43, 08035 BarcelonaDiseo: Manel AndreuRealizacin editorial: Eureca Media, S.L.ISBN: 978-84-691-4842-6Depsito legal: B-1.612-2009 Ninguna parte de esta publicacin, incluido el diseo general y la cubierta, puede ser copiada,reproducida, almacenada o transmitida de ninguna forma, ni por ningn medio, sea ste elctrico,qumico, mecnico, ptico, grabacin, fotocopia, o cualquier otro, sin la previa autorizacin escritade los titulares del copyright.

FUOC XP08/80516/02511 3 Bases genticas de la conducta

Introduccin

Al margen de las races histricas, frecuentemente relacionadas con las inves-tigaciones de Francis Galton (1822-1911), la disciplina de la Gentica de laConducta (o del comportamiento) ha visto su mximo nivel de desarrollo du-rante la segunda mitad del siglo XX gracias a la creacin de diversas socieda-des cientficas y publicaciones especializadas dirigidas a promover el estudioen esta rama de la ciencia. As por ejemplo, en 1966 se funda la InternationalBehavioural and Neural Genetics Society (http://www.ibangs.org/) y en 2002la revista cientfica de esta sociedad: Genes, Brain and Behavior, que se est per-filando como uno de los principales medios especficos para la comunicacinde resultados en este campo. En 1970 aparece la Behavior Genetics Association(http://www.bga.org/) para investigar las relaciones entre los mecanismos ge-nticos y la conducta tanto en humanos como en animales, as como su yaclsica revista: Behavior Genetics. Otras sociedades internacionales relevantesque han contribuido a la rpida expansin de la gentica del comportamien-to son la International Society for Psychiatric Genetics (http://www.ispg.net/portal/desktopdefault.aspx) con las publicaciones asociadas: American Journalof Medical Genetics Part B: Neuropsychiatric Genetics y Psychiatric Genetics o laInternational Society for Twin Studies (http://www.ists.qimr.edu.au/) y su re-vista: Twin Research and Human Genetics.

A pesar este rpido avance reciente de la disciplina, existen pocos manuales olibros de texto dirigidos al estudiante universitario o al profesional que traba-ja en este campo, siendo probablemente el de Robert Plomin y colaboradoresGentica de la conducta (Ariel Ciencia, 2002) el que ha tenido un mayor gradode difusin y aceptacin. La asignatura que aqu presentamos constituye elprimer texto de gentica de la conducta desarrollado ntegramente por espe-cialistas de nuestro pas. En este sentido, y sin pretender sustituir ninguno delos textos existentes, sino complementarlos, acerca ms los conocimientos deesta disciplina al lector en espaol, puesto que se ha elaborado directamenteen esta lengua e incluye algunos resultados en materia de gentica del com-portamiento obtenidos en nuestros laboratorios. El texto consta de distintoscaptulos, cada uno de ellos encargados a profesionales que trabajan directa-mente en el campo sobre el que escriben. Desde un punto de vista de la coor-dinacin, se ha pedido a estos especialistas que escribieran textos cientfica-mente rigurosos y actualizados, utilizando sin embargo un estilo didctico quepermita una fcil comprensin de los conceptos clave con mltiples citas a lostextos originales u otros recursos.

Antes de empezar a comentar los diferentes apartados de la asignatura, debe-ramos intentar dar respuesta a una pregunta aparentemente simple pero que,sin embargo, entraa una mayor complejidad a medida que nuevos avancestcnicos y metodolgicos se ponen a disposicin del investigador o el clni-


co. Empecemos pues esta introduccin de la asignatura dando una breve res-puesta a la pregunta: qu es la gentica de la conducta?, para seguidamentecomentar los diferentes mdulos de la asignatura dejando al lector que vayaenriqueciendo su respuesta a sta y otras cuestiones relevantes a la luz de losresultados que se describen en esta obra.

Queslagenticadelaconducta?

La gentica de la conducta es la disciplina cientfica que estudia los diferentesfactores genticos y ambientales subyacentes a las diferencias individuales enla conducta y la cognicin. Se ha de partir de un eje vertebral que se centraen que tanto genes como ambiente pueden afectar a la conducta humana y adiferentes procesos psicolgicos.

La conducta y la cognicin humanas dependen de mltiples factores subyacentes. Detrs de estos procesos, esinnegable el papel que desempea el sistema nervioso. No obstante, hay una base gentica (determinada por unnico gen o influida por diversos genes) en continua interaccin con diferentes factores ambientales.

A lo largo de los diferentes apartados de este texto, se intenta complementarla respuesta a esta pregunta inicial as como a muchas otras relacionadas conlos aspectos conceptuales y aplicados de la gentica del comportamiento. Laprimera parte de la asignatura examina y describe las principales tcnicas ymtodos utilizados en gentica de la conducta. Se ha de partir del hecho de queel desarrollo experimental de la psicologa se ha visto muy enriquecido por laincorporacin de la gentica conductual en su metodologa. Desde los trabajosde Plomin, DeFries y Loehlin hasta llegar a las investigaciones de Scarr y Mc-Cartney, el trasiego de diferentes aspectos metodolgicos ha ido en constanteaumento. Este desarrollo metodolgico ha sido en gran parte posible gracias ala incorporacin de nuevas tcnicas y conceptos estadsticos aplicadas al anli-sis de los datos recogidos en investigaciones en gentica del comportamiento.Los conceptos clave, como la heredabilidad, la ambientalidad y sus relaciones,as como los modelos psicomtricos bsicos en gentica del comportamientose describen en el primer mdulo. Hay que destacar que en el campo de la ge-ntica conductual existen diferentes metodologas para estudiar los orgenesde las diferencias humanas. As, en el primer apartado sobre aspectos meto-dolgicos se describen aquellos temas relacionados con los estudios clsicosde gentica conductual (estudios de gemelos, de familias y de adopciones) ycon aspectos diferenciales de gentica cuantitativa. Seguidamente, se proponeun captulo donde se exponen las principales tcnicas y mtodos aplicados


al laboratorio (mtodos de hibridacin de cidos nucleicos, anlisis de muta-ciones, estudios de expresin gentica y de modificaciones epigenticas, etc.)y algunos de los modelos animales ms utilizados en investigacin. Aunqueel estudiante, clnico o investigador en gentica del comportamiento puedano entrar siempre en contacto directo con algunas de stas tcnicas de labo-ratorio propias de la biologa, creemos que su conocimiento bsico resulta enla actualidad esencial en la era del estudio de la gentica molecular y expre-sin genticas, puesto que, como puede observarse en las publicaciones msrecientes, stas tcnicas se han puesto rpidamente al servicio de los objetivosde los intereses de la gentica del comportamiento.

Es cierto que el desarrollo de diferentes tcnicas de biologa molecular y la ad-quisicin de los conocimientos asociados nos han permitido adentrarnos enun terreno que hasta hace un siglo era impensable. Por ello, nos ha parecidocrucial presentar de forma general los principales aspectos de biologa celulary molecular relacionados. El eje vertebral de este apartado de la asignatura loconstituye la epigentica. Hemos de partir del hecho de que cada tejido delorganismo se encuentra compuesto por diferentes tipos de poblaciones celu-lares. Cmo puede ser que todas las clulas tengan la misma informacin ge-ntica y que su funcin sea tan diferente? Dicho de otra forma, qu es lo quehace que, por ejemplo, una clula pancretica pueda liberar insulina en cier-tos momentos del da en relacin con los procesos metablicos, mientras queuna clula piramidal de la mdula espinal libere acetilcolina a travs de su bo-tn terminal para generar la contraccin muscular? La respuesta inicialmentepuede parecer sencilla y es que cada tipo celular fabricar unas protenas espe-cficas. Y si nos centramos en las diferencias morfolgicas de las clulas? Ques lo que hace que un hepatocito tenga una morfologa determinada mientrasque una clula muscular tenga otra significativamente diferente? La respuestainicial la podramos completar argumentando que en cada tipo de clula, losgenes que se expresan son distintos. Hemos de tener presente que aproxima-damente en cada tipo de clula se expresan slo un 5% de sus genes. De estemodo, por ejemplo, en una neurona se activarn y expresarn unos genes quepermanecern inactivos en una clula de la piel. Los genes que se expresen enla neurona sern aquellos que le permitan llevar a cabo sus funciones y, por lotanto, codificar las protenas que necesite esa neurona. Qu mecanismo o sis-tema tiene la capacidad de establecer que en una clula se expresen unos genesmientras que en otras clulas lo hagan otros genes distintos? Es harto compli-cado contestar a esta pregunta con los conocimientos de que disponemos ac-tualmente. No obstante, a pesar de que todava queda mucho camino por an-dar, hay algunos aspectos de la respuesta que s se conocen. Por ejemplo, se hapodido comprobar que existen diferentes molculas que son capaces de regu-lar la actividad de los genes. Aqu es donde desempaa un papel fundamentalla epignesis o control epigentico. El control epigentico hace referencia almecanismo mediante el cual se puede modificar la accin de un determinadogen sin alterar el ADN de dicho gen. La lionizacin, el splicing diferencial delARN, la impronta genmica, el control trascripcional (metilacin del ADN,molculas reguladoras, hormonas, etc.), los genes hometicos, etc., seran cla-


ros ejemplos de este tipo de control. Partiendo de que los factores epigenticosson los responsables de que las neuronas sean neuronas y de que los hepato-citos sean hepatocitos. No obstante, tratndose de un texto de gentica delcomportamiento, debe preguntarse si es posible que haya alguna interaccincon estmulos ambientales y cules son los mecanismos subyacentes a estasinteracciones. De hecho, hoy en da son mltiples las evidencias experimen-tales que sugieren que diferentes factores epigenticos son los responsables deactivar los genes en respuesta a diferentes estmulos ambientales. Imaginemosdos sujetos que son genticamente idnticos, por ejemplo, dos hermanos ge-melos homocigticos. A pesar de que genticamente estos gemelos compartenel 100% de la carga gentica, podemos encontrar diferencias notables entreellos en relacin con mltiples factores ms o menos complejos. Qu es lorealmente crucial, los genes que tenemos o cundo y cmo se expresan dichosgenes? En definitiva, en la asignatura se describe cmo el control epigenticodesempea un papel crtico en la diferenciacin celular, en la organognesisy en la morfognesis. Por un lado, dicho control permite que cada clula sediferencie fisiolgica y morfolgicamente a pesar de tener el mismo ADN queotras clulas cuya diferenciacin ser totalmente diferente. De forma aadi-da, los mecanismos implicados en el control epigentico permiten que las c-lulas que conforman un organismo asuman configuraciones especficas quesupongan la gnesis de las diferentes estructuras corporales y de los rganosinternos. Adems, dichos mecanismos tambin permitirn que las diferentesprotenas que necesita una determinada clula en momentos temporales cla-ramente diferenciados se sinteticen en relacin con estos requerimientos y node manera libre, conllevando a una produccin ingente o a una produccininsuficiente de las mismas.

Otro aspecto al que se le dedica gran importancia en la asignatura es a losmodelos de transmisin gentica y a las anomalas cromosmicas. Algunosrasgos fenotpicos que presenta una persona podran explicarse por un nicogen, mientras que otros implicaran diferentes genes que interactan con elambiente. En esta parte de la asignatura se describen los diferentes modelosde herencia monognica y polignica hacindose un claro hincapi en cmose heredan diferentes trastornos. En el campo de la gentica de la conducta,hemos de tener presente que aproximadamente un 20% de las diferentes afec-ciones que cursan con retraso mental se deben a un nico gen, en estos ca-sos decimos que la herencia es unifactorial o monognica y la enfermedad esunifactorial. Por otro lado, un 40% de los casos de retraso mental con origengentico son debidos a la accin combinada de mltiples genes y factores am-bientales, tratndose de herencias multifactoriales o polignicas. Finalmente,el 40% restante de casos son debidos a anomalas cromosmicas, es decir, amutaciones o cambios en el ADN que afectan de forma importante a los cro-mosomas, ya sea en su estructura o en su nmero.

Por otro lado, es necesario destacar que los rasgos fenotpicos cuantitativos quepuede presentar una persona son en su mayora polignicos, es decir, que res-ponden a un resultado comn derivado de la accin de ms de un gen (junto


con los factores ambientales implicados). En el ser humano existen diferentesrasgos fenotpicos que pueden seguir este patrn de herencia. Rasgos como lapresin sangunea, la estatura, la masa corporal o algunos 'tan psicolgicos'como la inteligencia y la personalidad. Precisamente, una parte central de laasignatura se ha dedicado a la descripcin de los conocimientos principalesacerca de las influencias genticas y ambientales en las principales enfermeda-des neurodegenerativas y alteraciones psicopatolgicas, as como en los aspec-tos cognitivos en humanos. Como se ver, los estudios de gentica molecular,realizados cada vez con mayores muestras de sujetos o pacientes e incluyendoen algunos casos el anlisis de una cantidad impresionante de variantes gen-ticas ha ayudado de forma muy clara al avance del conocimiento en esta lnea.Existen adems trabajos recientes que aaden a estos aspectos metodolgicosun estudio de la expresin en tejido cerebral de las variantes genticas iden-tificadas, lo que sin duda alguna permite entrar en una dimensin que va aproporcionar una informacin de extrema utilidad en el futuro prximo, enel afn de complementar algunos de los aspectos que median entre la mol-cula del ADN y el comportamiento. En esta misma lnea, se dedica un captu-lo al estudio de las influencias de los aspectos genticos sobre la estructura yfuncin cerebral en humanos. Los avances de las tcnicas de neuroimagen enla ltima dcada han permitido su masiva aplicacin en la investigacin enneuropsicologa, neuropsiquiatra y neurociencia cognitiva. Desde el punto devista de la gentica del comportamiento, la informacin proporcionada porla neuroimagen puede considerarse un 'endofenotipo', es decir, al igual que elestudio de la expresin de genes, una variable que media entre los genes entanto que molculas de ADN y sus manifestaciones clnicas. As, la informa-cin sobre endofenotipos cuantitativos, como la proporcionada por la neuroi-magen, nos permite una vez ms 'rellenar' una parte de la distancia existenteque media entre el gen y el comportamiento. No slo esto, en la lnea de losaspectos epigenticos comentados ms arriba, los trabajos ms relevantes hanempezado a controlar de manera rigurosa aspectos ambientales de las muestrasestudiadas, evidenciando (como no poda ser de otro modo) que las influen-cias genticas a nivel de comportamiento, funcin o estructura cerebrales enhumanos se encuentran fuertemente moduladas por el ambiente.

Por ltimo, la asignatura da una visin general del asesoramiento genticoy de las principales aplicaciones en gentica de la conducta. Es cierto que seha avanzado mucho en la deteccin y diagnstico de diferentes alteracionescon etiologa gentica. No obstante, no se ha dado un progreso equivalenteen el mbito de la prevencin y del tratamiento. Por ello, resulta crtico llevara cabo un correcto asesoramiento gentico. El asesoramiento gentico se basaen el anlisis del peligro de presentar o transmitir una afectacin con etiologagentica. Del mismo modo, este procedimiento aporta a los pacientes y/o susncleos familiares informacin sobre la enfermedad, el riesgo de transmisiny de manifestacin y las probabilidades existentes para impedir la transmisina sus descendientes, ayudndoles a tomar decisiones informadas.


El futuro de la gentica de la conducta se circunscribe no slo al descubrimien-to de genes especficos que puedan influir sobre la conducta y la cognicin, si-no tambin en la bsqueda de los mecanismos de interaccin de determinadosgenes con otros genes y con el ambiente en la modulacin de dichos procesos.

Mayo de 2008.

Los coordinadores,

David Bartrs Faz y Diego Redolar Ripoll.


Objetivos

La gentica es la ciencia que trata de la herencia y de la variabilidad entre in-dividuos. Actualmente, la investigacin en gentica del comportamiento par-te de la hiptesis de que la conducta es un reflejo de unos procesos biolgi-cos regulados en primera instancia por los genes. Esto es: la conducta comofenotipo. No obstante, se considera que el fenotipo, como manifestacin ob-servable del genotipo, est regulado por el ambiente en el que ste tiene lugar.Esto es aplicable tambin y con muchos ms argumentos para la conducta. Alimplicar a todo el organismo, el comportamiento es el fenotipo ms comple-jo que puede ser estudiado desde una perspectiva gentica. As, una primeradificultad viene dada al definir un comportamiento concreto. Un ejemplo lotenemos en el caso de la inteligencia (habilidad para solucionar problemas?,lo que permite el xito?, habilidad para obtener altas puntuaciones en testde CI?, etc.). Una segunda dificultad atae a los mtodos de medida, por loque aun teniendo una definicin procedimental para una conducta determi-nada, se deben poseer los mtodos de medida adecuados que proporcionen unsuficiente grado de validez y fiabilidad. Finalmente, el comportamiento comorasgo complejo involucra multiplicidad de genes, lo cual complica la de pors compleja bsqueda de la contribucin gentica en la manifestacin de undeterminado rasgo.

En definitiva, lo que la gentica del comportamiento pretende es entender lacontribucin de los aspectos genticos y ambientales en la variacin del com-portamiento. Algunas de las conductas o alteraciones incluyen condicioneshabitualmente estudiadas por los psiclogos tales como el retraso mental, laspatologas psiquitricas con base gentica, as como las afectaciones cognitivasasociadas con el envejecimiento o las demencias. Hoy en da existen socieda-des, instituciones y publicaciones cientficas internacionales especializadas engentica de la conducta como por ejemplo la Behavior Genetics Association(www.bga.org) la International Society of Psychiatric Genetics (www.ispg.net)o la International Society for Twin Studies (www.ists.qimr.edu.au).

Francis Galton (1822-1911) fue el primer cientfico en estudiar de forma sis-temtica la herencia del comportamiento humano. Dejando de lado algunasde sus interpretaciones, ste se dio perfecta cuenta, ya a principios del sigloXX, de la dificultad de distinguir qu parte de los rasgos del comportamien-to estaban determinados por una "constitucin inherente" y qu parte podaser atribuida a circunstancias ambientales tales como la educacin o el nivelsocioeconmico. A pesar de los avances en gentica, en biologa molecular yen las herramientas estadsticas, la dificultad para discernir qu influencia aqu an persiste.


La metodologa de la gentica de la conducta est fundamentalmente dirigida,como venimos sealando, a intentar disociar las influencias genticas y am-bientales, para as poder analizar por separado las influencias relativas de una yotra. Tradicionalmente, las estrategias de investigacin en gentica de la con-ducta incluan estudios de gemelos y de adopcin, diseados para discriminarlas influencias biolgicas de las ambientales. Como la mayora de estudios engentica, los estudios de la gentica conductual requieren tambin el anlisisde familias y poblaciones para dilucidar aquellos individuos que posean el geno genes y aquellos que no. El resultado de estos estudios es frecuentemente elestablecimiento de la heredabilidad del rasgo en cuestin, un concepto esta-dstico que estima la cantidad en la variacin de un carcter en una poblacindeterminada que puede ser atribuible a factores genticos. Sin embargo, deli-mitar esta influencia para una poblacin determinada en un ambiente tam-bin determinado, no hace posible la prediccin de la expresin de un rasgodeterminado en un individuo en concreto.

En los ltimos aos se han empezado a identificar mediante tcnicas de bio-loga molecular fragmentos de ADN y genes que podran estar involucrados enla susceptibilidad de padecer determinadas alteraciones conductuales y psico-patologas. Los medios de comunicacin han fomentado un gran nmero demalentendidos al hacer usualmente referencia al descubrimiento de un "genpara" un determinado carcter, sugiriendo que una relacin directa entre ungen y un determinado rasgo o enfermedad puede ser automticamente esta-blecida. No obstante, en humanos la mayora de los comportamientos no vie-nen determinados por un nico gen. Al contrario, la mayor parte de compor-tamientos estaran regulados por un nmero ms o menos numeroso de ge-nes. En realidad, los genes no hacen nada por s mismos. Toda su influenciay efectos estn mediados por las protenas que stos codifican. Los distintosmecanismos que permiten, al fin, que una protena desempee una determi-nada funcin constituyen habitualmente complejos procesos biolgicos. Lainteraccin de distintos genes, as como de los productos codificados por ellos,hace ms compleja an, si cabe, la interrelacin entre distintos procesos bio-lgicos. Esta complejidad, tanto en las partes como en el conjunto, facilitarla influencia de factores ambientales.

La individualidad es una caracterstica dominante en la naturaleza. De hecho,la individualidad puede ser considerada como una consecuencia de la natura-leza no-lineal, debida a una complejidad inherente, tanto de los mecanismosgenticos como de los procesos biolgicos asociados a stos. Esto sugiere queno puede haber una esencia fija en la conducta humana sino, por el contrario,que la variacin sera su principal propiedad. Este concepto sera central enbiologa, y una idea en la que Charles Darwin (1809-1882) se bas para cons-truir su revolucionaria teora de la evolucin por seleccin natural.

El proyecto Genoma Humano aportar importante informacin para la iden-tificacin de genes o conjuntos de genes que contribuyen al comportamien-to humano. Sin duda, la secuenciacin del genoma humano revolucionar


la psicologa y la psiquiatra. El impacto principal ser poder entender las ba-ses neurobiolgicas de las diferencias individuales permitiendo la mejor com-prensin de la etiologa de enfermedades. Dilucidar las bases gentico-mole-culares involucradas en una determinada enfermedad proporcionar a su vezlos fundamentos para el diseo de nuevos y especficos frmacos para su trata-miento. No obstante, el verdadero trabajo comenzar con el anlisis del modode accin de los productos gnicos sobre el crecimiento y desarrollo, de lasinfluencias ambientales sobre aquellos procesos, y del grado de participacinde ambos.

El estudio de la gentica del comportamiento es importante para el psiclogo,no slo con el objetivo de comprender la herencia de determinadas alteracio-nes o caractersticas y, por lo tanto, el riesgo de transmitirlo a la descendencia,sino tambin porque los genes son responsables, en gran parte, de las diferen-cias individuales observadas. Dado que muchas de las alteraciones genticastienen un efecto muy claro en el comportamiento y/o en las capacidades in-telectuales de las personas afectadas, y puesto que cada da es ms evidente laparticipacin del sustrato gentico en muchas de las psicopatologas, el futuropsiclogo tiene que estar bien formado en esta disciplina. Asimismo, para elpsiclogo es fundamental saber el grado de intervencin externa que permi-te un determinado carcter o alteracin conductual. Conociendo el grado desusceptibilidad de un rasgo a ser alterado por factores ambientales, sera posi-ble minimizar o potenciar, segn el caso, el rasgo en cuestin.

La gentica del comportamiento es un rea de estudio de carcter multidisci-plinar, recibiendo las aportaciones de distintos campos profesionales de lasneurociencias, como por ejemplo la biologa, la neurologa, la psiquiatra o lapsicologa entre otras. El papel que desempea el psiclogo es muy relevante ycada da se encuentra ms aceptado y valorado, ya que representa al profesio-nal que cuenta con una mejor formacin metodolgica y terica en el estudiodel comportamiento humano y animal. No obstante, resulta obvio que paraque las aportaciones del psiclogo dentro del marco de trabajo de un equipomultidisciplinar resulten vlidas, ste debe contar con una formacin en ge-ntica lo ms extensa posible. Este aspecto incluye conocer los aspectos bsi-cos del material hereditario y de su transmisin, as como las caractersticasconductuales asociadas a las principales anormalidades genticas y/o cromo-smicas. Tambin se requieren conocimientos de la metodologa utilizada enbiologa molecular y citogentica para analizar el material hereditario ya quecada vez son ms los psiclogos que debern realizar su actividad investigado-ra en un laboratorio de stas caractersticas.

Por otro lado, el psiclogo formado en gentica del comportamiento, dispo-ne de conocimientos que son aplicables en diversos campos de su futura acti-vidad profesional. Por un lado, desde la psicologa clnica a menudo se tratacon pacientes que presentan una afeccin psicopatolgica con conocida basehereditaria (p. ej. esquizofrenia, trastorno bipolar). El conocimiento de las ba-ses genticas de estas enfermedades podr, en un futuro, ayudar a caracterizar


mejor los subtipos clnicos, y probablemente aportar informacin que ayu-dar a un mejor manejo teraputico de stos. Otro campo de aplicacin directadel psiclogo especializado en gentica del comportamiento es el del consejogentico. Si bien esta especialidad no tiene una formacin reglada en nuestropas, si que lo est, por ejemplo, en Estados Unidos. Se supone, por tanto, queen un futuro no lejano pueda existir una especializacin oficial como conseje-ro gentico a la que puedan acceder profesionales de distintos campos con unaformacin especfica (mdicos, psiclogos, bilogos). Finalmente, la genticadel comportamiento tiene una importante aplicacin en la investigacin enpsicobiologa, tanto humana como animal.

Adems de todos los aspectos comentados hasta ahora con relacin a la ge-ntica del comportamiento, esta asignatura tambin introduce al alumno alestudio de la conducta humana a partir de los mecanismos que hacen posiblela evolucin y al estudio del comportamiento animal y humano desde unaperspectiva biolgica y comparada a travs de la Etologa. Esta es una discipli-na que se encuentra hoy en da en la mayora de planes de estudio de psico-loga de distintas universidades y que cuenta con una proyeccin profesionale investigadora cada vez ms consolidada.

El objetivo principal de la asignatura es dar al alumno las herramientas y losrecursos necesarios para que pueda reconocer e identificar la relevancia de losfactores genticos en combinacin con aquellos ambientales como importan-tes moduladores de la conducta normal y patolgica.

Objetivos generales

1. Conocer los principios y conceptos bsicos de la gentica, as como los pro-cesos biolgicos que a nivel molecular regulan la herencia.

2. Conocer los principales mtodos y estrategias en el estudio de la genticade la conducta.

3. Comprender la naturaleza de les bases genticas que establecen las poten-cialidades de cada individuo, as como la influencia de las diferencias heredi-tarias en las diferencias individuales a nivel conductual.

4. Identificar la naturaleza de la contribucin gentica en las psicopatologas yenfermedades neurolgicas. Entender las consecuencias que sobre la conductatienen las alteraciones cromosmicas as como los sndromes asociados a stas.

5. Conocer los mtodos para evaluar la proporcin relativa en la que los facto-res genticos y los ambientales contribuyen en la variacin del fenotipo final,as como comprender la importancia de la interaccin entre factores genticos


y ambientales en la influencia que stos ejercen sobre el comportamiento, loque permitir identificar los factores ambientales de riego y los factores am-bientales 'protectores'.

6. Comprender el significado de la secuenciacin del genoma humano y suimportancia para el desarrollo de futuras herramientas de diagnstico y tera-puticas

7. Ubicar en su justa medida el trabajo que el psiclogo desarrolla en un equipomultidisciplinar de consejo gentico.

8. Comprender las potencialidades de la terapia gnica en el tratamiento deenfermedades hereditarias, sobre todo en aquellas que afectan al SNC.


Contenidos

Mdulo didctico1Mtodos y tcnicas en gentica de la conductaMario Ezquerra Trabalon, David Gallardo-Pujol, Sunsi Mart Carbonell yNoem Robles Muoz

1. Mtodos estadsticos2. Mtodos y tcnicas de laboratorio3. Mtodos de estudio en modelos animales

Mdulo didctico2Bases moleculares y celulares de la herenciaDiego Redolar Ripoll y Ana Moreno Alczar

1. Biomolculas2. Mitosis y meiosis3. Ligamiento y recombinacin4. Concepto de gen5. Organizacin del material gentico: el cromosoma6. La sntesis del ADN: modelo semiconservativo de la replicacin7. La transcripcin8. El cdigo gentico: el lenguaje de la vida9. La traduccin10. Mutaciones11. Control epigentico, modificaciones y niveles de la expresin gentica12. Genes reguladores y genes codificadores de protenas13. Genes mitocondriales

Mdulo didctico3Modelos de transmisin genticaDiego Redolar Ripoll y Sunsi Mart Carbonell

1. Herencia unifactorial o monognica2. Herencia multifactorial3. Herencia extranuclear

Mdulo didctico4Alteraciones cromosmicas y conductaSunsi Mart Carbonell e Imma Clemente Lapena

1. Qu es una cromosomopata: definicin, tipos y frecuencias2. Principales efectos de las cromosomopatas3. Origen de las principales cromosomopatas4. Ejemplos de aneuploidas frecuentes5. Principales anomalas estructurales

Mdulo didctico5Perspectivas en cognicin, personalidad, psicopatologa yenfermedades neurodegenerativas


David Bartrs Faz, David Gallardo-Pujol, Albert Llad Plarruman y CristinaSol Padulls

1. Gentica y funciones cognitivas en humanos2. Gentica y Neuroimagen3. Perspectivas en gentica de la personalidad4. Perspectivas en psicopatologa5. Gentica de las principales enfermedades neurodegenerativas

Mdulo didctico6Asesoramiento genticoRaquel Snchez del Valle Daz, Jos Luis Molinuevo Guix y Sunsi MartCarbonell

1. Concepto de asesoramiento gentico2. Principios rectores del asesoramiento gentico3. Niveles y etapas de actuacin del asesoramiento gentico4. Asesoramiento gentico en demencias neurodegenerativas5. Asesoramiento gentico en procesos no determinados genticamente6. Comunicacin del resultado y discusin de las alternativas que se pue-

den seguir dependiendo del trastorno7. Apoyo psicolgico a corto y a largo plazo8. Aportacin del psiclogo en el asesoramiento gentico


Glosario

alelos m pl Formas alternativas (con secuencias de bases algo distintas) deun mismo gen. Ocupan un mismo locus en los cromosomas homlogos. Porcada gen, un sujeto puede ser homocigtico cuando los dos alelos son iguales(AA o aa), o heterocigtico cuando los dos alelos son diferentes (Aa).

alelos mltiples m pl Cuando existen ms de dos alelos para un mismolocus.

ambiente compartido m Factores ambientales compartidos con los fami-liares y que hacen que los parientes se parezcan.

ambiente no compartido m Factores ambientales no compartidos conlos familiares y que hacen que los parientes no se parezcan.

aneuploidia f Estado en el cual una clula o un organismo presenta unnmero de cromosomas que no es mltiple exacto del nmero haploide.

anomala cromosmica f Cualquier alteracin en los cromosomas ya seanumrica o estructural.

anomala estructural f Alteracin en la estructura de un cromosoma. Pue-de ser translocacin, inversin, duplicacin, delecin, isocromosoma y cro-mosoma en anillo.

anomala numrica f Exceso o defecto en el nmero de cromosomas.

autosoma m Cromosoma no sexual. En los humanos hay 22 pares.

cariotipo m Dotacin cromosmica completa de un individuo o una espe-cie, ordenado en pares de homlogos de acuerdo a su tamao y morfologa yconforme a una nomenclatura convencional. El cariotipo es caracterstico decada especie y el humano tiene 46 cromosomas o 23 pares de cromosomas,organizados en 22 pares autosmicos y un par sexual.

congnito m Caracterstica que est presente en el momento del nacimien-to. Puede ser hereditario o no. Congnito no es sinnimo de gentico.

consanguneo, apareamiento m Apareamiento que se da entre indivi-duos emparentados, por lo tanto, comparten algn antepasado.

consanguinidad f Compartir un antepasado comn reciente.

correlacin genes-ambiente f Control gentico de la exposicin al am-biente. Es lo que en un lenguaje ms coloquial se ha denominado la herenciadel ambiente.

delecin (o monosoma parcial) f Cromosoma que carece de un seg-mento.


diploide m Clula u organismo con dos dotaciones de cromosomas (2n).En humanos, el nmero diploide de cromosomas es 46.

disomia uniparental f Cuando los dos cromosomas que forman un par dehomlogos provienen del mismo progenitor; por tanto, en aquel par concreto,no tienen cromosoma del otro progenitor.

dominancia f El heterocigoto muestra el mismo fenotipo que el homoci-goto dominante.

dominante m Alelo, o el carcter correspondiente, que se manifiesta enlos heterocigotos. Inhibe la expresin del alelo recesivo. Tambin se puededefinir como alelo de una nica dosis, es decir, slo se necesita una dosis enel genotipo para que se manifieste en el fenotipo.

endogamia f Cruzamiento entre individuos genticamente emparentados.

euploide m Individuo, organismo o clula con un nmero de cromosomasque es un mltiplo exacto del nmero haploide caracterstico de su especie.En humanos, nmero de cromosomas mltiplo de 23.

factor de riesgo m El que interviene aportando riesgo o vulnerabilidadpara una enfermedad. Puede ser gentico o ambiental.

fenotipo m Caractersticas observables, directa o indirectamente, de un in-dividuo determinado en funcin de su genotipo y del ambiente en que se de-sarrolla.

genealoga f Diagrama que muestra las relaciones, durante dos o ms ge-neraciones, entre individuos de una misma familia.

genotipo m Referido a un organismo, es la suma de su informacin genti-ca. Referido a un gen concreto, es la constitucin gentica que un organismotiene respeto de aquel gen. En un sentido general es sinnimo de genoma.

gonosomas (o cromosomas sexuales) m pl Cromosomas implicados enla determinacin del sexo. Son un par de cromosomas iguales en un sexo yun par de cromosomas diferentes en el otro. En el caso de los humanos, sonXX en la chica y XY en el chico.

haploide m Clula u organismo que tiene slo una dotacin de cromoso-mas. Son haploides las clulas sexuales o gametos. En humanos, el nmerohaploide de cromosomas es 23.

haploinsuficiencia f Situacin en la cual la protena producida por unasola copia de un gen normal no es suficiente para garantizar una funcin nor-mal.

hereditario m y f Que se transmite genticamente. Una caracterstica he-reditaria puede manifestarse ya desde el momento del nacimiento (y entonceses, adems de hereditaria, congnita), o no hacerlo hasta unos aos ms tarde.


herencia de umbral f Herencia de los caracteres que slo se manifiestancuando el del valor de los factores de riesgo, tanto genticos como ambientales,supera un determinado umbral.

herencia mitocondrial o maternal f Herencia de los caracteres contro-lados por genes mitocondriales. Como las mitocondrias del espermatocito nopasan al cigoto, en cambio s las del ovocito, las mutaciones de este ADN setransmiten slo por parte de la madre. De ah el nombre de herencia maternal.

herencia cualitativa f Herencia de los caracteres que presentan una dis-tribucin discontinua en la poblacin. El fenotipo tiene categoras discretas.Puede ser unifactorial o multifactorial.

herencia cuantitativa f Herencia de los caracteres que presentan unadistribucin o variacin continua en la poblacin. El fenotipo es mensurable.Es siempre multifactorial.

herencia multifactorial o polignica f Cuando un fenotipo viene de-terminado por un conjunto de genes (poligenes) y factores ambientales.

herencia unifactorial o monognica f Herencia de los caracteres con-trolados por un solo gen.

heterocigoto m Clula u organismo que tiene dos alelos diferentes en undeterminado locus de un par de cromosomas homlogos.

homocigoto m Clula u organismo que tiene iguales los dos alelos de undeterminado locus de un par de cromosomas homlogos.

homlogo m Los cromosomas que tienen los mismos genes y que, por lotanto, se emparejan en la meiosis.

interaccin genes- ambiente f Diremos que hay interaccin entre estosfactores cuando el efecto producido por la exposicin a un ambiente est con-dicionado por el genotipo. Tambin diremos que se da una interaccin en-tre los factores genticos y ambientales cuando la experiencia mitiga el efectodel/los gen/es.

ligado al sexo m Se dice del gen o del carcter controlado por un gensituado en los cromosomas sexuales.

locus m Lugar que ocupa un gen en un cromosoma (En plural loci).

meiosis f Divisin celular que hace que, a partir de una diploide, se formenuna (sexo femenino) o cuatro (sexo masculino) clulas haploides. Las clulassexuales son fruto de una meiosis.

mitosis f Reproduccin celular en la cual, a partir de una clula diploide, seforman dos tambin diploides idnticas a la clula madre.


mosaico m Individuo formado por dos o ms lneas celulares cada una conun genotipo diferente y derivadas de un solo zigoto.

mutante m Gen que, por accin de un agente mutante, tiene una alteracindel cdigo gentico.

nulisoma f Carencia de cromosomas de un par concreto

no disyuncin f Hecho por el cual los dos cromosomas homlogos o lascromtides hermanas no se separan durante la divisin celular.

no homlogo m Los cromosomas que no tienen los mismos genes y que,por lo tanto, no se emparejan en la meiosis.

penetrancia f Frecuencia con la que un gen dominante se manifiesta enel fenotipo de aquellos que tienen el gen.

penetrancia incompleta f Fenmeno por el que un gen, generalmentedominante, no se manifiesta siempre que est presente en el genotipo.

polgen m Cada uno de los genes que, en colaboracin con otros, afecta aun carcter multifactorial.

polignico m Carcter controlado por un grupo de genes denominadospoligenes. Cada polgen tiene un efecto pequeo pero aditivo en la expresindel fenotipo final.

polimorfismo m Presencia de varias formas de un gen o fragmento de ADNde un cromosoma, en una poblacin.

portador -a m y f Persona que tiene informacin gentica para una carac-terstica pero que no se manifiesta en el fenotipo, generalmente son hetero-cigotos.

prevalencia f Nmero de afectados en un momento determinado.

propositus (o proband) m Individuo a partir del cual se elabora el rbolgenealgico o pedigr.

recesivo m Alelo que slo se expresa cuando est en doble dosis o biencuando el dominante no se expresa. Una caracterstica es recesiva cuando semanifiesta slo en los homocigotos.

translocacion m Transferencia de segmentos de cromosomas tras las co-rrespondientes rupturas.

triploida (3n) f Condicin por la que un organismo presenta una dotacinde cromosomas en exceso; es decir, que para cada par de homlogos tiene trescromosomas en vez de dos.

trisoma f En un par concreto de cromosomas el individuo tiene tres cro-mosomas en vez de dos.


Bibliografa

Bibliografa bsica

Cummings, M., Klug, W., y Williams, S. (2006). Conceptos de gentica (5. ed.).Madrid: Prentice Hall

Hartl, D. L y Jones, E. W. (2006). Essential Genetics. A genomics perspective. Bos-ton: Jones and Bartlett publishers.

Hartwell, L., Hood, L., Goldberg, M. L., Reynolds, A., Silver, L. M., y Veres, R.C. (2008). Genetics: From Genes to Genomes. Nueva York: McGraw-Hill.

Pierce, B. (2007). Genetics: A Conceptual Approach. New York: W. H. Freeman.

Plomin, R., De Fries, J. C., McClearn, G. E., y McGuffin, P. (2002). Gentica dela Conducta. Editorial Ariel, S.A.

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Watson, J. D., Baker, T. A., Bell, S. B., Gann, A., Levine, M., y Losick, R. (2006).Biologa Molecular del Gen. Madrid: Panamericana.

Bibliografa complementaria

Griffiths, A. J. F., Gelbart, W. M., Millar, J. H., y Lewontin, R. C. (2000). Genticamoderna. Ed. Interamericana McGraw-Hill

Tamarin, R. H. (1996). Principios de Gentica. Barcelona: Ed. Revert

Lacadena, J. R. (1999). Gentica general. Conceptos fundamentales. Madrid: Sn-tesis

Lewontin, R. C. (2000). Genes, organismo y ambiente. Barcelona: Gedisa


Anexos

Anexos

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