3.5: ADN, cromosomas y correlaciones gene-ambiente
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- Explicar el papel que juegan los cromosomas en el transporte de información genética.
- Explicar la relación entre los genes y el entorno, incluyendo los tipos de correlaciones genes-ambiente.
- Discutir el papel de los estudios de gemelos y adopción en la investigación de influencias genéticas en la mente y el comportamiento.
Visión general
Los cromosomas son estructuras en el núcleo de una célula que contiene ADN, proteína histona y otras proteínas estructurales. Los cromosomas también contienen genes, la mayoría de los cuales están compuestos por ADN y ARN. Pero nuestros genes y cromosomas interactúan con factores ambientales para determinar nuestros rasgos físicos y de comportamiento reales (nuestro fenotipo). Determinar los efectos relativos de las influencias genéticas y ambientales sobre el fenotipo suele ser difícil debido a las complejas interacciones entre ellos. Todos los rasgos, incluyendo los rasgos psicológicos y de comportamiento, están determinados por interacciones complejas entre factores genéticos y ambientales.
El ADN y el Código Genético
El ADN, o ácido desoxirribonucleico, determina si nuestros ojos son azules o marrones, qué tan altos seremos, e incluso nuestras disposiciones para ciertos tipos de comportamiento. El ADN contiene nuestro “código genético”; tiene la forma de una doble hélice, hecha de secuencias de ácidos nucleicos unidos a una cadena principal de fosfato de azúcar. Los genes son subsecciones de moléculas de ADN unidas entre sí que codifican una característica particular.
Cada cromosoma está compuesto por una sola molécula de ADN enrollada alrededor de proteínas histonas. Investigaciones que datan del siglo XIX muestran que cada criatura viviente tiene un conjunto específico de cromosomas en el núcleo de cada una de sus células.
Los cromosomas humanos se dividen en dos tipos: autosomas y cromosomas sexuales. Algunos rasgos genéticos están vinculados al sexo de una persona y por lo tanto son transmitidos por los cromosomas sexuales. Los autosomas contienen el resto de la información genética de una persona. Todos los seres humanos tienen 23 pares de cromosomas mediante los cuales se desarrolla material genético y se demuestra característicamente; 22 de estos son autosomas, mientras que el par restante (ya sea XX, femenino, o XY, masculino) representa los cromosomas sexuales de una persona. Estos 23 pares de cromosomas trabajan juntos para crear la persona en la que finalmente nos convertimos.
Las anomalías cromosómicas pueden ocurrir durante el desarrollo fetal si algo sale mal durante la replicación de las células. Las anomalías comunes incluyen el síndrome de Down (causado por un cromosoma extra #21), el síndrome de Klinefelter (causado por un cromosoma X extra) y el síndrome de Turner (causado por un cromosoma X faltante). El asesoramiento genético está disponible para las familias con el fin de determinar si existe alguna anomalía que pueda transmitirse a la descendencia. Muchas anomalías cromosómicas son de importancia psicológica, con impactos sustanciales en los procesos mentales; por ejemplo, el síndrome de Down puede causar discapacidades intelectuales leves a moderadas.
A medida que avanza la ciencia, la capacidad de manipular genes y cromosomas es cada vez más sofisticada. La clonación es un ejemplo de tomar material cromosómico y genético y crear un nuevo animal, y se logró primero con éxito en el famoso ejemplo de Dolly la oveja. Existe mucha controversia en torno a la manipulación de los cromosomas en los seres humanos, con mucha gente creyendo que no es ético.
Correlaciones Gene-Medio Ambiente: Naturaleza o Cultivo
Nuestro destino genético no está necesariamente escrito en piedra. La expresión genética puede estar influenciada por el medio ambiente, incluyendo diversos factores sociales, así como factores físicos ambientales, que van desde la luz y la temperatura hasta la exposición a productos químicos (ver Sección 3.7 sobre Epigenética).
El entorno en el que se cría a una persona puede desencadenar la expresión de un comportamiento para el cual una persona está genéticamente predispuesta, mientras que la misma persona criada en un ambiente diferente puede exhibir comportamientos diferentes.
Han tenido lugar debates de larga data sobre qué factor es más importante, genes o entorno. ¿Está una persona destinada a tener un resultado particular en la vida debido a su composición genética, o puede el entorno (y las personas que lo integran) trabajar para cambiar lo que podría considerarse genes “malos”? Hoy en día, generalmente se concuerda en que ni los genes ni el ambiente funcionan solos; más bien, los dos trabajan en tándem para crear las personas en las que finalmente nos convertimos. Sin embargo, debido a las correlaciones genes-ambiente, discriminar los efectos del ambiente de los efectos de los genes puede ser muy difícil.
Ahora sabemos que los genes se pueden activar y desactivar. Se ha demostrado que elementos ambientales como la luz y la temperatura inducen ciertos cambios en la expresión genética; además, la exposición a drogas y químicos puede afectar significativamente la forma en que se expresan los genes. Las personas a menudo heredan la sensibilidad a los efectos de diversos factores de riesgo ambiental y, por lo tanto, diferentes individuos pueden verse afectados de manera diferente por la exposición al mismo ambiente de manera médicamente significativa. Por ejemplo, algunas personas se enferman mucho por la exposición al maní, mientras que otras no se ven afectadas por completo. Otro ejemplo es la exposición a la luz solar. La exposición a la luz solar tiene una influencia mucho más fuerte en el riesgo de cáncer de piel en humanos de piel clara que en individuos con una tendencia heredada a una piel más oscura. El color de la piel de una persona es en gran parte genético, pero el ambiente también afecta a estos genes de diferentes maneras.
Correlaciones gene-ambiente por tipo
Las correlaciones gene-ambiente, representadas como rGe, ocurren cuando los factores genéticos influyen en la exposición ambiental. Los genes pueden afectar la exposición ambiental indirectamente a través del comportamiento. Por ejemplo, los padres de alto coeficiente intelectual pueden tener más libros en sus hogares que los padres con un coeficiente intelectual más bajo, lo que lleva a una mayor exposición a libros e ideas en hogares con padres con un coeficiente intelectual alto en comparación con los hogares con padres En tal caso, los hijos de padres de alto coeficiente intelectual pueden leer antes y tener mayor facilidad con una gama más amplia de ideas, en parte indirectamente a través de la influencia de genes para un coeficiente intelectual más alto en la selección de entornos que facilitan la exposición a libros e ideas durante la infancia. Sin embargo, la relación entre la exposición temprana a los libros y la capacidad intelectual más adelante en la vida puede malinterpretarse como evidencia de una relación puramente ambiental y, por lo tanto, sustentar la visión de que la crianza es la influencia predominante. Tal interpretación se equivocaría porque se perdió la influencia significativa de los genes de los padres en la selección del ambiente hogareño, junto con los efectos genéticos directos sobre la inteligencia, que llevaron a las habilidades intelectuales posteriores de sus hijos.
Las correlaciones gene-ambiente, RGEs, pueden estar relacionadas causalmente o no causalmente relacionadas y pueden clasificarse como pasivas, evocadoras o activas.
Correlaciones pasivas Gene-Medio Ambiente
En la correlación pasiva gene-ambiente, existe una asociación entre la composición genética de una persona y el entorno en el que es criada. Es decir, el ambiente de la persona, particularmente en el caso de los niños, está determinado significativamente por las características genéticas del padre. Los padres crean un ambiente hogareño que está influenciado por sus propias características heredables. Cuando el genotipo propio de los niños influye en su comportamiento o resultados cognitivos, el resultado puede malinterpretarse como una relación entre el entorno y el resultado psicológico. Por ejemplo, es probable que un padre inteligente cree un ambiente hogareño rico en materiales educativos y experiencia. Dado que la inteligencia es moderadamente heredable, se puede argumentar que la inteligencia en el niño se hereda más que un factor del entorno hogareño creado por los padres. No está relativamente claro si los factores genéticos o ambientales tuvieron más que ver con el desarrollo del niño porque tanto los genes como el ambiente afectaron el desarrollo del niño y muchos aspectos del entorno del niño se vieron afectados por los genes de los padres cuando el ambiente familiar fue creado por los padres . Así, las correlaciones entre el ambiente y las características cognitivas de un niño pueden malinterpretarse como evidencia de influencia ambiental que realmente se debe más a factores genéticos involucrados en la selección del ambiente, factores que se han omitido y, por lo tanto, quedan fuera del análisis de causalidad.
Correlaciones evocadoras Gene-Medio Ambiente
La evocadora correlación gene-ambiente ocurre cuando el comportamiento de un individuo (heredable) evoca una respuesta ambiental. Por ejemplo, la asociación o correlación entre el conflicto conyugal (argumentar) y la depresión puede reflejar o deberse a las tensiones que surgen de interactuar con un cónyuge deprimido más que a un efecto causal del conflicto conyugal sobre el riesgo de depresión. En otras palabras, el conflicto conyugal puede no causar un mayor riesgo de depresión, sino que una disposición genética para la depresión en un solo cónyuge puede causar tensiones entre parejas que conducen a conflictos matrimoniales. Por lo tanto, lo que primero aparece como un factor ambiental en la depresión en realidad puede tener raíces genéticas. Los genes causan una disposición a la depresión, y la depresión en una pareja conduce a un mayor conflicto conyugal. Por lo tanto, una correlación entre el conflicto conyugal y la depresión puede no ser evidencia de la influencia del ambiente en la depresión, sino la influencia de la genética para la depresión en el ambiente (conflicto marital).
Correlaciones Gene-Medio Ambiente Activas
En la correlación gene-ambiente activa, la composición genética de la persona puede llevarla a seleccionar entornos particulares. Por ejemplo, es probable que una persona tímida elija actividades tranquilas y entornos menos bulliciosos que un individuo extrovertido. Es posible que tenga más probabilidades de pasar tiempo en la biblioteca que en un club de baile. Así, una correlación entre pasar tiempo en las bibliotecas y la timidez puede no indicar la influencia de las bibliotecas, un factor ambiental, en la timidez, sino que refleja el efecto de los genes para la timidez en la selección de bibliotecas como lugar para pasar el tiempo.
Adopción y estudios gemelos en el debate sobre la naturaleza vs.
La adopción y los estudios de gemelos pueden ayudar a dar sentido a la influencia de los genes y el medio ambiente. Los estudios de gemelos adultos se utilizan para investigar qué rasgos son heredables. Los gemelos idénticos comparten el mismo genotipo, es decir, su composición genética es la misma. Los gemelos idénticos criados tienden a ser similares en inteligencia y, en algunos casos, eventos y circunstancias de la vida, cuando se estudian años después, incluso cuando se crían por separado. Sin embargo, los investigadores han descubierto que el fenotipo (o la expresión observable de un gen) de gemelos idénticos se separa a medida que envejecen.
En los estudios de adopción, los gemelos idénticos criados por diferentes familias pueden dar una idea del debate sobre la naturaleza contra la crianza. Dado que el niño está siendo criado por padres genéticamente diferentes a sus padres biológicos, la influencia del entorno se muestra en lo similar que es el niño a sus padres adoptivos o hermanos adoptivos vs. lo similar que es el niño a sus padres biológicos y hermanos. Los estudios de adopción y estudios de gemelos hacen un fuerte argumento a favor de la influencia genética. Sin embargo, ahora es generalmente aceptado entre los científicos, que todos los rasgos están influenciados por las diferencias tanto genéticas como ambientales entre los individuos.
CLAVES PARA LLEVAR
Puntos Clave
- Los cromosomas son estructuras en el núcleo de una célula que contiene ADN enrollado alrededor de proteínas histonas.
- Todos los animales tienen algún número de cromosomas, los cuales transmiten material genético. Los seres humanos tienen 46 cromosomas (23 pares).
- Los humanos tienen dos tipos de cromosomas: los autosomas y los cromosomas sexuales.
- Las anomalías cromosómicas pueden resultar en afecciones genéticas como el síndrome de Down.
- Hoy en día se acepta generalmente que la naturaleza y la crianza trabajan en tándem para crear las personas en las que finalmente nos convertimos.
- Los estudios de adopción y gemelos muestran que tanto la naturaleza como la crianza son factores en el desarrollo humano.
- El ambiente en el que se cría a una persona puede desencadenar expresiones de comportamiento para las cuales esa persona está genéticamente predispuesta; las personas genéticamente idénticas criadas en diferentes ambientes pueden exhibir comportamientos diferentes.
- Existen tres tipos de correlaciones gen-ambiente (rgE): pasiva (correlación ambigua), evocadora (un factor invoca una respuesta en el otro) y activa (un factor influye en una preferencia por otro).
Términos Clave
- cromosoma: Una estructura en el núcleo celular que contiene ADN, proteína histona y otras proteínas estructurales.
- gen: Una unidad de herencia; un segmento de ADN o ARN transmitido de una generación a la siguiente, portando información genética como la secuencia de aminoácidos para una proteína.
- autosoma: Cualquier cromosoma que no sea un cromosoma sexual.
- correlación gene-ambiente: Una relación en la que la exposición a condiciones ambientales se correlaciona con el genotipo de un individuo.
- fenotipo: La expresión observable de un gen.
Atribuciones
Adaptado por Kenneth A. Koenigshofer, Ph.D., Chaffey College, de Genética y Comportamiento por Boundless.com. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual