Was ist das Epigenom?
Der Begriff Epigenom leitet sich vom griechischen Wort “epi” ab, das wörtlich “über” dem Genom bedeutet. Das Genom ist unsere Erbinformation, unsere DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More. Das Epigenom besteht aus chemischen Verbindungen, die das Genom verändern oder markieren und damit bestimmen was es tut, wo es etwas tut und wann es etwas tut. Oder etwas bildlicher gesprochen: Die DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More ist der komplette Bauplan eines Menschen. Das Epigenom bestimmt was für die jeweilige Zelle relevant ist. Damit eine Nervenzelle nur die Erbgutinformationen erhält, die sie braucht, um eine funktionierende Nervenzelle zu sein. Und nicht weitere Informationen, die sie beispielsweise zu einer Hautzelle mutieren lassen würden. Diese epigenetischen Markierungen, die nicht Teil der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More selbst sind, können bei der Zellteilung von Zelle zu Zelle und von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden.
Wie funktioniert das Epigenom?
Epigenetische Modifikationen der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More bestimmen, ob Gene ein- oder ausgeschaltet werden. Damit beeinflussen sie die Produktion von Proteinen in den Zellen. Diese Regulierung trägt dazu bei, dass eine Zelle nur die Proteine produziert, die für ihre Funktion notwendig sind. So werden beispielsweise Proteine, die das Knochenwachstum fördern, nicht in Muskelzellen produziert. Die Muster der epigenetischen Veränderung variieren von Person zu Person, in verschiedenen Geweben innerhalb einer Person und sogar in verschiedenen Zellen innerhalb eines Gewebes. Umwelteinflüsse wie die Ernährung und die Exposition gegenüber Schadstoffen können sich auf das Epigenom auswirken.
Welche Formen von epigenetischen Modifikationen gibt es?
Eine häufige Form der epigenetischen Modifikationen ist die DNA-Methylierung. Bei der DNA-Methylierung werden kleine chemische Gruppen, so genannte Methylgruppen (die jeweils aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen bestehen), an DNA-Bausteine angehängt. Wenn Methylgruppen an einem Gen vorhanden sind, wird dieses Gen ausgeschaltet oder zum Schweigen gebracht, und es wird kein Protein von diesem Gen produziert.
Eine weitere häufige epigenetische Modifikation ist die Histonmodifikation. Histone sind Strukturproteine des Zellkerns. Die DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More wickelt sich um die Histone und verleiht den Chromosomen ihre Form. Histone können durch das Hinzufügen oder Entfernen chemischer Gruppen wie Methyl- oder Acetylgruppen (jeweils bestehend aus zwei Kohlenstoff-, drei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom) verändert werden. Die chemischen Gruppen beeinflussen, wie fest die DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More um die Histone gewickelt ist, was wiederum Einfluss darauf hat, ob ein Gen ein- oder ausgeschaltet ist.
Das Epigenom und Altern
Laut der Informationstheorie des Alterns, die von Dr. David Sinclair begründet wurde, spielt das Epigenom die zentrale Rolle bei Alterungsprozessen. Demnach ist AlternAltern mag wie eine offensichtliche Sache erscheinen: Man wi... More ein Verlust an Information, der zur Dysfunktionalität von Zellen führt. Aber nicht von Erbinformation, die in der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More gespeichert wird. Diese digitale Form der Speicherung ist sehr robust und kann Jahrtausende überdauern. Im Epigenom wird Information anlog gespeichert, d.h. sie kann sich einerseits schnell auf verändernde Umwelteinflüsse anpassen. Auf der anderen Seite ist sie dadurch aber auch sehr anfällig für Störungen. Man kann das gut mit DVDs und Musikkassetten vergleichen: Eine DVD kann sehr oft mit geringem Informationsverlust kopiert werden. Bei Musikkassetten sieht das ganz anders aus, hier ist der Informationsverlust beim Kopieren sehr hoch.
Ein Teil des Epigenoms sind die Sirtuine. Das sind Enzyme, die für das enge Aufwickeln der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More um die Histone sorgen. Damit bestimmen sie, welche Gene aktiv und welche inaktiv sind. Damit die Zelle nur die für sie bestimmten Gene auslesen kann. Die Sirtuine haben aber auch noch einen Nebenjob. Sie sind auch für die Reparatur der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More zuständig, wenn diese beispielsweise durch Strahlung beschädigt wird. Dann rücken sie aus und verlassen ihren „Aufwickelposten“.
Als Treibstoff benötigen die Sirtuine NAD+. Mit zunehmendem Alter sinkt der NAD+ Spiegel in den Zellen. D.h. die Sirtuine arbeiten langsamer und brauchen mehr Zeit für Ihre Reparatureinsätze. Und das bedeutet, dass sie immer weniger Zeit für ihre eigentliche Aufgabe, das Aufwickeln der DNAAus was besteht die DNA? DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist d... More, aufwenden. Dadurch, dass sich die Wicklung um die Histone langsam auflockert, können Gene aktiviert werden, die nicht für die Zelle bestimmt sind. Das kann dazu führen, dass eine Muskelzelle Proteine für Knochenwachstum produziert und damit dysfunktional wird. Dieser Informationsverlust und der Verlust der Funktion von Zellen ist AlternAltern mag wie eine offensichtliche Sache erscheinen: Man wi... More. Um dem entgegenzuwirken, kann man Sirtuin-aktivierende Substanzen wie NMN und ResveratrolWas ist Resveratrol? Resveratrol gehört zur großen Gruppe ... More einnehmen.
