1. No category

Evolutionär genetik,
könskonflikter och
mänskliga sjukdomar
Jessica Abbott
Forskare
Evolutionär ekologi
Varför blir vi sjuka?
• Parasiter och patogener
• Miljögifter
• Genmutationer
”Den centrala dogmen”
• Från och med 1950-talet
DNA
Transkription
mRNA
Translation
Protein
Loci och alleler
• Allel = variant av samma gen
• Locus = platsen på kromosomen
där informationen för en viss
gen lagras
MHC,
många
varianter
Örsnibb, två
varianter
Olika typer av genetisk
variation
2
• Dominant
• Additativ
– Heterozygot
mittemellan
• Epistatisk
– Icke-linjär interaktion
mellen flera loci
0
2
Egenskap
– Ingen skillnad mellan
heterozygot och
dominant homozygot
1
1
0
2
1
0
aa
Aa
Genotyp
AA
Fenotyp och genotyp
• Genotyp = den genetiska koden
• Fenotyp = den fysiska skepnaden
Genotyp
Utveckling och
miljöpåverkan
Fenotyp
Fenotyp och genotyp
• Alltid ett resultat av gener i samspel
med miljön
Samma genotyp
Bra förhållanden
Dåliga förhållanden
Sjukdomars samspel mellan
gener och miljön
Vilka gener?
Vilka gener?
Könsskillnader i sjukdomar
Beteende
Könsspecifika vävnader
Könskromosomerna
Hormoner
Komplexa sjukdomar
Tid
Varför könsskillnader?
Hane
Hona
En genetisk dragkamp
Sexuell antagonism
Egenskap
• Fitness är kontextberoende
• Motverkar
utarmning av den
stående genetiska
variansen
Rice & Chippindale (2001) J. Evol. Biol. 14(5):685-693
Fitness
Fitness
Förutsättningar
Storlek
Exempel från djurvärlden
Exempel från djurvärlden
MLX evolution
OSV
MLX evolution
Hannar paras med DX-honor
Males
Females
MLX evolution
Vi färglägger kromosomerna
Males
Females
MLX evolution
Autosomerna överförs som vanligt
Males
Females
MLX evolution
DX-honorna överför DX till döttrar och Y till söner
Males
Females
MLX evolution
Hannarna överför sina X och Y till avkomman
Males
Females
MLX evolution
Dubbel-Y och trippel-X överlever inte
Males
Females
MLX evolution
X-kromosomen överförs från far till son utan
rekombination
Males
Females
MLX evolution
Y-kromosomen överförs från mor till son
Males
Females
MLX evolution
Nya DX-honor produceras
Males
Females
MLX evolution
OSV
Huvudresultat MLX
• Gener med ökad
aktivitet:
Samband med fitness
– Nervaktivitet
– Muskelutveckling
– Metabolism
– Rörelseaktivitet
• Gener med
minskad aktivitet:
– Lagning av skador
till kromosomerna
Gener
associerade
med
Ökat Minskat
uttryck uttryck
Hanlig fitness
+
-
Honlig fitness
-
+
Sexuell
antagonism
+
NS
Mekanismer
•
•
•
•
•
Könsspecifikt uttryck
Könsspecifikt dominans
Alternativ splicing
Cytonukleära interaktioner
Genomisk prägling
Könsspecifikt uttryck
Könsspecifikt dominans
AA
Aa
aa
Alternativ splicing
Cytonukleära interaktioner
Genomisk prägling
Genomisk prägling
Den evolutionära banan
Sexuell antagonism hos
människor
Heritabilitet
• Mått på hur mycket av variansen i en
egenskap styrs av generna
Heritabilitet
• Mått på hur mycket av variansen i en
egenskap styrs av generna
h2 =
Heritabilitet
(”Narrow-sense
heritability”)
VA
Additativ
genetisk varians
VP
Fenotypisk variation
= gener + miljön
Heritabilitet
Parent-offspring
regression
Könsspecifika heritabilitet
Egenskap
Samma allel ger olika
effekter hos könen
Män
Kvinnor
aa
Aa
Genotyp
AA
bb
Bb
Genotyp
BB
Astma
• Inflammatoriskt syndrom som
påverkar luftvägarna
• Drabbar ca. 10% av populationen
Heritabilitet
Land
Ålder
h2
Danmark
12-41
0.73
Sverige
46-85
0.63
Sverige
7-9
0.69
Norge
18-25
0.75
Norge
18-35
0.71
Finland
28-80
0.34
Finland
16
0.79
Nederländerna
5
0.91
Nederländerna
25
0.75
4
0.68
18-88
0.68
32
0.53
8-17
0.92
England
Australien
USA
Italien
Heritabilitet
P = 0.02
Miljöpåverkan
Ökar
risken
Sänker
risken
Ratio kvinnor:män
Sexuell dimorfism
QTL och SNP
• Ca. 25 kända loci
• Ju fler alleler desto större risk
Kausala varianter
• Oftast kopplad till inflammation och
allergier
Testande av mekanism hos människor och möss
GxE
GxS
• Olika varianter på TLSP-genen har
könsspecifika effekter
SNP rs2289276:
Astmarisk
SNP rs1837253:
Män
Kvinnor
aa
Aa
Genotyp
AA
aa
Aa
Genotyp
AA
Populationsskillnader
Komplexa sjukdomar
GxS
GxE
En genetisk dragkamp
Tack!
Medarbetare:
Ted Morrow
Paolo
Innocenti
Ekonomiskt stöd:
Adam
Chippindale
Will Gilks