«Исследование взаимосвязи полиморфизмов генов дофаминергической системы с индивидуальными чертами личности» - Дипломная работа

Содержание

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ ЛИЧНОСТИ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 8

1.1. Характеристика признака «депрессивность» 8

1.2. Характеристика признака «агрессивность» 12

1.3. Характеристика признака «тревожность» 16

1.4. Дофаминергическая нейромедиаторная система 20

1.5. Полиморфизмы генов, регулирующих деятельность дофаминергической системы 22

1.5.1. Структура и локализация гена переносчика дофамина (SLC6A3) 23

1.5.2. Структура и локализация гена рецептора дофамина (DRD4) 25

1.5.3. Структура и локализация гена катехол-О-метилтрансфераза (СОМТ) 27

1.5.4. Структура и локализация гена моноаминооксидазы (MAOA) 28

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 31

2.1. Материалы исследования 31

2.2. Методы исследования 31

2.2.1. Молекулярные методы 31

2.2.2. Статистические методы 37

2.2.3. Биоинформатические методы 40

2.2.4. Психометрические методы 41

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 46

3.1. Анализ показателей индивидуальных черт личности у студентов 46

3.2. Анализ ассоциаций показателей депрессии с аллельными вариантами генов дофаминергической системы 50

3.3. Анализ ассоциаций показателей агрессивности с аллельными вариантами генов дофаминергической системы 54

3.4. Анализ ассоциаций показателей тревожности с аллельными вариантами генов дофаминергической системы 56

3.5. Моделирование пространственных белковых структур и конформационных изменений продукта гена катехол-О- метилтрансферазы 59

Глава 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ 64 РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ В КУРСЕ БИОЛОГИИ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

4.1. Применение материала выпускной квалификационной работы в курсе биологии высших учебных заведений 64

4.2. Разработка лабораторного занятия по физиологическим и экологическим факторам здоровья на тему «Определение уровня депрессии у студентов» 65

4.3. Применение логико-смысловых моделей в учебном процессе 70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72

ВЫВОДЫ 74

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 75

ПРИЛОЖЕНИЕ 84

Введение

Индивидуальные черты личности - это своеобразные психологические особенности, которые проявляются в характере, темпераменте, способностях и вовлечены в функционирование поведения человека, а также различные виды его деятельности. Развитие особенностей личности может происходить в процессе освоения профессиональных видов деятельности, усвоения новой роли в социуме и приобретения профессионального опыта. Во время обучения в высших учебных заведениях, на личность могут воздействовать внешние и внутренние факторы, препятствующие ее профессиональному становлению. Наиболее значительными из них являются тревожность, агрессивность и депрессия, которые мешают продуктивной учебной деятельности студента.

Депрессия, агрессивность и тревожность часто взаимосвязаны. Большинство современных исследований демонстрирует тенденцию к росту тревожных и депрессивных расстройств, а также агрессивного состояния у населения. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году депрессия может выйти на первое место среди всех психических заболеваний (Kupfer, 1999). Актуальность и важность выявления депрессивных и тревожных настроений, а также агрессивных состояний у студентов обусловлена темпом и напряженностью учебы, нарушением сна, усвоение большого объема информации в сжатые сроки и высоким уровнем психических и физических нагрузок. Безусловно, эти требования не могут не сказаться на психоэмоциональном и психофизическом состоянии студентов, снижая их работоспособность и мотивацию к учебной деятельности.

В последнее время в результате молекулярно-генетических исследований были выявлены локусы, ассоциированные с различными чертами личности (Куликова, 2009). Значительная роль в формировании индивидуальных черт личности человека отводится нейромедиаторным системам мозга, среди которых одно из ключевых мест занимает дофаминергическая система. Генетический контроль синтеза дофамина осуществляется путем регуляции пептидных элементов медиаторной системы. Таковыми являются ферменты метаболизма, переносчики медиатора и его рецепторы. К ним относятся ген рецептора дофамина D4 (DRD4), переносчика дофамина (SLC6A3), и такие ферменты, как катехол-О-метилтрансфераза (COMT) и моноаминоксидаза А (MAO A).

Целью данной работы явилось исследование взаимосвязи полиморфных вариантов генов дофаминергической системы (DRD4, SLC6A3, COMT, MAOA) с индивидуальными чертами личности у студентов.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Генотипирование полиморфных локусов генов дофаминергической системы: рецептора дофамина D4 (DRD4, rs4646984), переносчика дофамина (SLC6A3, rs28363170), катехол-О-метилтрансферазы (COMT, rs4680) и моноаминоксидазы А (MAOA, rs1137070) в исследуемой выборке.

2. Тестирование показателей депрессии, агрессивности и тревожности в исследуемой выборке и их сравнительный анализ у студентов в зависимости от года обучения.

3. Анализ взаимосвязи аллельных вариантов генов DRD4, SLC6A3, COMT и MAOA с показателями депрессии, агрессивности и тревожности.

4. Проведение биоинформатического анализа влияния полиморфизма rs4680 в гене COMT на пространственную структуру белка.

5. Разработка методических рекомендаций по внедрению результатов исследования в программу курса биологии высшей школы.

Научная новизна работы. Впервые проведен статистический анализ полиморфных вариантов генов дофаминергической системы DRD4, (rs4646984), SLC6A3 (rs28363170), СОМТ (rs4680) и MAO A (rs1137070) с индивидуальными чертами личности в выборке студентов с помощью программного обеспечения «PLINK v.1.07» и «SNPStats».

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в возможности использования экспериментальных и теоретических данных педагогами, психологами и другими специалистами при разработке индивидуальных методик и технологий обучения, а также проведение методической и коррекционной работы с учащимися, имеющими разную успеваемость. Также результаты исследования внесут вклад в изучение проблемы молекулярно-генетических основ поведения человека.

Апробация. Результаты исследования были представлены на научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «День ДНК» (г.Уфа, 2018, 2019) и ежегодных научных конференциях «Вавиловские чтения» (г.Уфа, 2017, 2018), в Международной научно-практической конференции «Форум молодых ученых» (г.Саратов, 2017, 2018), а также в LXII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (г.Новосибирск, 2017).

По материалам выпускной квалификационной работы опубликовано 4 статьи, 3 из них индексированы в журналах, в системе РИНЦ.

Работа выполнена в Центре молекулярно-генетических и инновационных исследований при кафедре генетики Естественно-географического факультета Башкирского государственного педагогического университета им. М.Акмуллы.

Выдержка из текста работы

Глава 1. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ ЛИЧНОСТИ И ИХ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Личность (англ. personality; от лат. persona — маска) - особое качество человека, приобретаемое им в социокультурной среде в процессе совместной деятельности и общения, также единство и индивидуальность всех жизненных и психологических проявлений человека (Андреева, 2008).

Личность каждого человека наделена только ей присущим сочетанием черт и психологических особенностей человека, образующих ее индивидуальность. Индивидуальность черт личности систематически проявляется в различных видах его деятельности и по которым можно судить о его возможных поступках в определенных условиях, в чертах характера, темперамента, привычках, преобладающих интересах, в качествах познавательных и психических процессов (восприятие, чувства, память, воля). Депрессия, агрессивность и тревожность являются следствием социальных воздействий и присущими человеку определенных личностных особенностей, но также значимую роль в их формировании играют наследственные факторы, влияние которых остается малоизученным.

1.1. Характеристика признака «депрессия»

Депрессия (от лат. depressio — подавление, угнетение) — это психическое состояние, которое описывается у людей сниженным настроением и потерей способности переживать, а также с отрицательной, негативной оценкой себя. Определение "депрессия" употребляется для изучения главных физиологических основ эмоций и чувств человека. Изменения, происходящие при депрессии в организме человека, например, изменение настроения или когнитивных процессов (мышление, память, ощущение, восприятие, воображение), что в итоге приводит к моторным торможениям, снижение побуждений к деятельности, нарушениям соматических и психического симптомов (Смулевич, 2001).

С нейрофизиологической точки зрения, депрессия эмоциональное состояние человека, состоящее из отрицательных чувств, когнитивных нарушений и соматовегетативных расстройств (Изард, 1999). На психологическом уровне депрессия характеризуется пониженным фоном настроения (гипотимией), заторможенностью психических и двигательных процессов, снижением инстинктивных побуждений, пессимистической самооценкой, уничижительным отношением к своему прошлому и будущему.

Психологические основы депрессии

Люди, склонные к депрессии, характеризуются пониженной самооценкой, пессимистическим взглядом на себя и на окружающую действительность, которые быстро и легко поддаются стрессу. Исследователи также выяснили, что любые физиологические изменения в организме сопровождаются психическими заболеваниями. В список этих заболеваний входит: инфаркт, инсульт, злокачественная опухоль, болезнь Паркинсона и нарушение работы гормонов, приводящий к депрессивным расстройствам.

Также симптомы депрессии у разных людей могут проявиться по- разному. У некоторых людей может проявиться только один симптом, а у некоторых - сочетаются несколько симптомов.

Различные медицинские классификаторы выдвигают разные диагностические критерии депрессии. Международная классификация болезней (МКБ-10, 1994) выделяет 10 симптомов депрессии. Основными симптомами являются плохое настроение, ангедония и упадок сил. К вторичным симптомам депрессии считаются психомоторная заторможенность или возбуждение, чувство собственной бесполезности, чувство вины, мысли о самоубийстве, снижение способности сконцентрироваться, снижение половой мотивации, также нарушение сна и аппетита.

Депрессия может появиться при тяжелых потерях, сложных взаимоотношениях в семье, финансовых проблемах и при стрессовом изменении образа жизни. Часто началом возникновения депрессивного состояния является сочетание генетических, психологических факторов и факторов окружающей среды.

Большинство исследований показало, что депрессивные расстройства, возникшие у студентов, оказывают непосредственное влияние на учебную и общественную жизнь студентов (Вертоградова, 1987). В 2003 году Г. Клерман с соавторами назвал депрессию, возникшую в юношеском возрасте - «веком молодежной меланхолии».

Заключение

Данная работа посвящена исследованию взаимосвязи полиморфных вариантов генов дофаминергической системы с индивидуальными чертами личности.

В выборке студентов различного года обучения было проанализировано распределение показателей агрессивности, депрессии, личностной и ситуативной тревожности. Установлено, что у большей части исследованной группы (69,5%) депрессия отсутствовала, средний бал по этому признаку составил 42,2. По показателям агрессивности, ситуативной и личностной тревожности средние баллы в группе соответствовали умеренному уровню (19,2 балла, 39,8 и 41,6 соответственно). При анализе показателей в зависимости от года обучения показано, что самый высокий средний балл по всем характеристикам наблюдался у студентов 4-го курса.

Также в исследованной выборке был проведен молекулярно-генетический анализ аллельных вариантов генов, вовлеченные в обмен дофамина - рецептора дофамина D4 (DRD4), переносчика дофамина (SLC6A3), ферментов катехол-О-метилтрансферазы (COMT) и

моноаминоксидазы А (MAO A).

Статистический анализ полученных данных методом линейной регрессии с помощью программного обеспечения PLINK позволил выявить ассоциациию полиморфного варианта rs1137070 гена МАО А с уровнем депрессии. Показано, что наличие минорного аллеля rs1137070*456 гена MAO A достоверно коррелирует с пониженными показателями депрессивности (p 0.0080). Также была установлена ассоциация полиморфных локусов rs28363170 гена SLC6A3 и rs4680 гена COMT с уровнем ситуативной тревожности: аллели rs28363170*480 гена SLC6A3 (p= 0.04517) и rs4680*L гена COMT (p 0.04729) коррелируют с пониженными показателями ситуативной тревожности.

С помощью программного обеспечения SNPstats установлено, что во всех вышеперечисленных случаях имеет место лог-аддитивная модель

наследования признака, при которой каждый вариантный аллель изменят риск в аддитивной мере, т.е. два вариантных аллеля увеличивают риск в два раза по сравнению с одним.

Таким образом, в ходе данного исследования установлена взаимосвязь аллельных вариантов гена фермента моноаминоксидаза А (MAO A) с показателями депрессии, генов переносчика дофамина (SLC6A3) и фермента катехол-О-метилтрансфераза (COMT) с показателями ситуативной тревожности и не найдено ассоциаций между изученными генами и такими личностными характеристиками как агрессивность и личностная тревожность.

Список литературы

1. Anderson S.W., Bechara A., Damasio H. et al. Impairment of social and moral behavior related to early damage in human prefrontal cortex // Nature neuroscience. - 1999. - Т.2. - № 11. - С.1032-1037.

2. Asherson P. Deficit Hyperactivity Disorder in the post-genomic era // European child adolescent psychiatry. - 2004.-Т.13.-№ 1.-P.50-70.

3. Bass B.M., Bass R. Concern for the environment: Implication for industrial and organizational psychology // American Psychologist. -1976.-Т. 31.- С.158166.

4. в E.F., McCloskey M.S., Fitzgerald D.A. et al. Amygdala and orbitofrontal reactivity to social threat in individuals with impulsive aggression // Biological psychiatry. - 2007. - Т. 62. - № 2. - С.168-178.

5. Ducci F., Enoch M.A., Hodgkinson C., Xu K.et al. Interaction between a functional MAOA locus and childhood sexual abuse predicts alcoholism and antisocial personality disorder in adult women [Text] // Mol. Psychiatry. - 2008. - V.13. -P.344-347

+ еще 86 источников

Примечания

Оригинал в pdf