Interactions between genes and alcohol on aggressive behavior and anger related traits : the oxytocin receptor gene as a candidate

Alkoholberusning är en av de starkaste riskfaktorerna för aggressivt beteende. Alla individer blir dock inte aggressiva under alkoholberusning. I sin doktorsavhandling undersökte Johansson ifall individens genetiska uppsättning kan förklara skillnader i vem som reagerar på alkohol med ökat aggressivt beteende och ilska och vem som inte gör det. Resultaten visade att individer som är bärare av en viss variant av genen som kodar för oxytocinets receptorer är i högre grad benägna att uppvisa aggressivt beteende än andra när de är alkoholberusade. Sambandet mellan alkohol och ilska påverkades även av individens genetiska uppsättning av två oxytocinreceptorgenvarianter, vilket antyder att dessa genvarianter även påverkar benägenheten att känna ilska under alkoholberusning. Oxytocinet, som fungerar både som ett hormon och en neurotransmittor, har i tidigare studier visats ha breda effekter på sociala förmågor hos människan, såsom förmåga till igenkännande av andras känslouttryck. Resultaten är de första att hos människan experimentellt påvisa att vissa individer beter sig mer aggressivt än andra när de är berusade, beroende på individens genetiska uppsättning. ”Det är viktigt att komma ihåg att genens effekt i det här fallet inte är av en sådan natur att den direkt och ofrånkomligen orsakar aggressivt beteende. Med andra ord är det orimligt i detta fall att tänka att en individ skulle tillmätas ansvarsfrihet i exempelvis ett våldsbrottmål om hon bär på en viss variant av denna gen”, påpekar Johansson. Oxytocinreceptorgenens effekter analyserades i två olika urval. I ett experimentellt upplägg indelades 116 män slumpässigt i två grupper: en grupp som tilldelades alkoholhaltiga drycker, och en kontrollgrupp som tilldelades alkoholfria drycker. Aggressivt beteende mättes med ett laboratorietest där försökspersonerna fick bestraffa en fiktiv motspelare genom att spela upp motbjudande ljud för denne. Resultaten replikerades i ett populationsbaserat urval av män och kvinnor (n = 3755) vilka besvarat frågor om deras aggressiva beteenden, ilska, och alkoholanvändning.

The genetics of behaviour and other adaptive traits in nine-spined sticklebacks (Pungitius pungitius)

One of the main goals in current evolutionary biology research is to identify genes behind adaptive phenotypic variations. The advances in genomic technologies have made it possible to identify genetic loci behind these variations, also concerning non-model species. This thesis investigates the genetics of the behaviour and other adaptive traits of the nine-spined stickleback (Pungitius pungitius) through the application of different genetic approaches. Fennoscandian nine-spined stickleback populations express large phenotypical differences especially in behaviour, life –history traits and morphology. However the underlying genetic bases for these phenotypical differences have not been studied in detail. The results of the project will lay the foundation for further genetics studies and provide valuable information for our understanding of the genetics of the adaptive divergence of the nine-spined stickleback. A candidate gene approach was used to develop microsatellite markers situating close to candidate genes for behaviour in the nine-spined stickleback. Altogether 13 markers were developed and these markers were used in the subsequent studies with the anonymous random markers and physiologically important gene markers which are already currently available for nine-spined sticklebacks. It was shown that heterozygosity correlated with behaviour in one of the marine nine-spined stickleback populations but with contrasting effects: correlations with behaviour were negative when using physiological gene markers and positive with random markers. No correlation was found between behavioural markers and behaviour. From the physiological gene markers, a strong correlation was found between osmoregulation-related gene markers and behaviour. These results indicate that both local (physiological) and general (random) effects are important in the shaping of behaviour and that heterozygosity– behaviour correlations are population dependent. In this thesis a second linkage map for nine-spined sticklebacks was constructed. Compared to the earlier nine-spined stickleback linkage map, genomic rearrangements were observed between autosomal (LG7) and sex-determing (LG12) linkage groups. This newly constructed map was used in QTL mapping studies in order to locate genomic regions associated with pelvic structures, behaviour and body size/growth. One major QTL was found for pelvic structures and Pitx1 gene was related to these traits as was predicted from three-spined stickleback studies, but this was in contrast to earlier nine-spined stickleback study. The QTL studies also revealed that behaviour and body size/growth were genetically more complex by having more QTL than pelvic traits. However, in many cases, pelvic structure, body size/growth and behaviour were linked to similar map locations indicating possible pleiotropic effects of genes locating in these QTL regions. Many of the gene related markers resided in the QTL area. In the future, studying these possible candidate genes in depth might reveal the underlying mechanism behind the measured traits.