Was ist Epigenetik und warum ist sie wichtig?
Epigenetik zeigt, wie Umwelt und Lebensstil lebenslange Veränderungen beeinflussen und ist entscheidend für Gesundheit und Langlebigkeit
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Die Epigenetik ist nicht nur eine der revolutionärsten wissenschaftlichen Entdeckungen des 21. Jahrhunderts, sie ist auch eine spannende Entdeckungsreise in die Geheimnisse unserer Gene. Sie zeigt uns, wie Umwelt und Lebensstil unsere genetische Ausdrucksweise beeinflussen. Mit diesem Wissen können wir aktiv in unsere Gesundheit eingreifen und die Tür zu einem längeren und gesünderen Leben öffnen. Es ist eine Chance, unsere genetische Uhr zu verlangsamen und Krankheiten vorzubeugen. Epigenetik ist nicht nur eine wissenschaftliche Entdeckung, sondern auch eine Hoffnung für alle, die ein erfülltes Leben anstreben.
Wie funktioniert die Epigenetik?
In der Wissenschaft der Epigenetik wird untersucht, wie Gene durch biologische Bedingungen und Umweltfaktoren, so genannte "Marker", verändert werden. Im Wesentlichen werden Proteine innerhalb einer Zelle durch diese Marker veranlasst, Teile der DNA auf bestimmte Weise zu verarbeiten. Dies wirkt sich darauf aus, wie sich Zellen verhalten und verschiedene Lebensfunktionen ausführen, ohne dass die zugrunde liegende DNA-Sequenz verändert wird.
Epigenetische Veränderungen sind ein natürlicher Bestandteil der menschlichen Biologie, können aber auch durch äußere Gesundheitsgewohnheiten ausgelöst werden - ob man sich gesund ernährt, wie häufig man Sport treibt, wie gut man mit Stress umgeht und wie viel Schlaf man bekommt.
Ähnlicher Artikel: Wie wird das biologische Alter gemessen?
Epigenetische Veränderungen ergeben sich aus mehreren biologischen Systemen, von denen eines die DNA-Methylierung ist. DNA-Methylierung liegt vor, wenn sich eine Methylgruppe - eine Struktureinheit organischer Verbindungen - an ein Gen bindet und die Expression des Gens verändert, indem sie es an- oder ausschaltet oder abschwächt.
Alles noch ein bisschen verwirrend? Dann schauen wir uns noch einmal kurz die Biochemie und die Genetik an, damit wir besser verstehen, wie das alles zusammenhängt.
- Zellen sind die grundlegenden Arbeitseinheiten jedes menschlichen Wesens. Alle Anweisungen, die zur Steuerung ihrer Aktivitäten erforderlich sind, sind in der chemischen Desoxyribonukleinsäure, auch DNA genannt, enthalten. Jede Zelle des Körpers mit einem Zellkern enthält einen vollständigen Satz von Genen, der wiederum die DNA enthält.
- Die DNA ist das Erbgut des Menschen und fast aller anderen Organismen. Wie eine Gebrauchsanweisung gibt sie den Zellen vor, wie sie Proteine herstellen sollen.
- Proteine sind große, komplexe Moleküle, die im Körper viele wichtige Aufgaben erfüllen. Sie übernehmen den größten Teil der Arbeit in den Zellen und sind für die Struktur, Funktion und Regulierung der Gewebe und Organe des Körpers erforderlich.
- Die Genetik ist die Lehre von der Erbfolge. Wir vererben unsere körperlichen und verhaltensbezogenen Merkmale - wie Haar- und Augenfarbe - sowie unsere Krankheiten. Diese Merkmale werden über die Gene in der DNA von den Eltern an die Kinder weitergegeben. Der genetische Code ist ein permanenter Satz biologischer Anweisungen, die sich im Laufe des Lebens nicht ändern.
- Epigenetik ist die Lehre von der Genexpression, die durch biologische und ökologische Bedingungen verändert wird. Die Epigenetik kann bewirken, dass Abschnitte der DNA aus- oder eingeschaltet werden, wodurch sich die Art und Weise ändert, wie Zellen Gene "lesen".
Unsere Zellen haben also alle die gleiche DNA, richtig? Ja, aber wir haben viele verschiedene Arten von Zellen in unserem Körper - von Hautzellen über rote Blutkörperchen bis hin zu Nervenzellen. Wenn sie alle die gleiche DNA haben, wie können sie sich dann unterscheiden? Die Antwort ist die Epigenetik, die die Zelle anweist, bestimmte Proteine ein- oder auszuschalten, die sie in die verschiedenen Zellen unseres Körpers verwandeln.
Warum ist die Epigenetik wichtig?
Die Epigenetik kann die Gene kontrollieren, was durch a) die Natur beeinflusst wird, wenn sich ein Fötus zu einem Baby entwickelt, und/oder b) durch die Umwelt, wenn Umweltreize die Gene an- oder abschalten. Ob man gesunde Gewohnheiten praktiziert, indem man sich ausgewogen ernährt, regelmäßig Sport treibt, Stress bewältigt, ausreichend schläft, mit Menschen interagiert, die einen positiven Einfluss auf die psychische Gesundheit haben, und sogar, wie man altert und wie lange man lebt - all das verursacht chemische Veränderungen an den Genen, die sie im Laufe der Zeit ein- oder ausschalten.
Man kann es sich so vorstellen: Die Gene sind das Drehbuch und die Epigenetik ist der Regisseur des Films. Jeder Schauspieler (Zelle) liest aus demselben Drehbuch, aber der Regisseur (Epigenetik) sagt dem Schauspieler, wie er sich verhalten soll (oder nicht).
Epigenetik versus Genetik
Während Gene oft als unveränderliche Bausteine unseres Lebens angesehen werden, öffnet uns die Epigenetik die Augen für die magische Anpassungsfähigkeit unseres Körpers. Es ist wie ein Tanz mit Umwelt- und Lebensstilfaktoren, bei dem unsere Entscheidungen und Erfahrungen den Rhythmus bestimmen.
Bildlich gesprochen ist die Epigenetik wie ein lebendiges Gemälde, das sich im Laufe unseres Lebens ständig verändert, je nachdem, welche Pinselstriche wir setzen. Von der Luft, die wir atmen, über die Sonnenstrahlen auf unserer Haut bis hin zu den Gefühlen, die uns durchströmen - all diese Faktoren hinterlassen ihre Spuren auf unserer epigenetischen Leinwand.
Warum ist das wichtig?
Nun, es ist wie die Erkenntnis, dass wir die Architekten unseres eigenen Schicksals sind. Wenn wir verstehen, wie unser Lebensstil unsere Epigenetik beeinflusst, öffnen sich Türen zu einem Leben voller Gesundheit und Vitalität. Denn Studien zeigen, dass Entscheidungen wie mehr Bewegung nicht nur unsere körperliche, sondern auch unsere geistige Gesundheit auf zellulärer Ebene verbessern können - und dass diese positiven Effekte sogar an die nächste Generation weitergegeben werden können.
Es ist die Erkenntnis, dass wir nicht nur passiv von unseren Genen bestimmt werden, sondern dass wir durch unsere täglichen Entscheidungen und Handlungen das Steuer in die Hand nehmen können, um das bestmögliche Leben zu führen.
Referenzen
Fernandes, J., Arida, R. M. & Gomez-Pinilla, F. (2017). Physical exercise as an epigenetic modulator of brain plasticity and cognition. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 80, 443–456. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.06.012
Publiziert
6.9.2024
Kategorie
Longevity
Experte
Wissenschaftliche Begriffe
Biologisches Alter
Das biologische Alter ist das Alter der Zellen im Körper, das durch verschiedene Eigenschaften und Biomarker, die in der Forschung mit dem Altern und dem Verfall korrelieren, bestimmt wird.
Biomarker
Eine spezifische Substanz, ein physisches Merkmal, ein Gen usw., das gemessen werden kann, um das Vorhandensein oder den Fortschritt einer Krankheit anzuzeigen.
DNA
Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure, das Molekül, das die Informationen kodiert, die eine Zelle zum Funktionieren oder ein Virus zur Replikation benötigt. Bildet eine Doppelhelix, die einer verdrehten Leiter ähnelt, ähnlich wie ein Reißverschluss. Die Basen, abgekürzt als A, C, T und G, befinden sich auf jeder Seite der Leiter oder des Strangs, die in entgegengesetzte Richtungen verlaufen. Die Basen üben eine Anziehungskraft aufeinander aus, so dass A an T und C an G haften. Die Abfolge dieser Buchstaben wird als genetischer Code bezeichnet.
Epigenetik
von altgriechisch ἐπί epi 'dazu, außerdem' und -genetik
Bezieht sich auf Veränderungen der Genexpression einer Zelle, die keine Veränderung des DNA-Codes beinhalten. Stattdessen werden die DNA und die Histone, um die die DNA gewickelt ist, mit entfernbaren chemischen Signalen "markiert" (siehe Demethylierung und Deacetylierung). Epigenetische Markierungen teilen anderen Proteinen mit, wo und wann sie die DNA lesen sollen. Vergleichbar ist dies mit einem Post-it auf einer Buchseite, auf dem "Überspringen" steht. Ein Leser wird die Seite ignorieren, aber das Buch selbst wurde nicht verändert.
Epigenetische Uhr
Eine Art DNA-Uhr, die auf der Messung des natürlichen DNA-Methylierungsniveaus beruht, um das biologische Alter eines Gewebes, eines Zelltyps oder eines Organs zu schätzen, z. B. die Horvath-Uhr.
Gene Expression
Ein Produkt, das auf einem Gen basiert; kann sich entweder auf RNA oder Pro tein beziehen. Wenn ein Gen aktiviert wird, drücken zelluläre Maschinen dieses aus, indem sie die DNA in RNA umschreiben und/oder die RNA in eine Kette von Aminosäuren übersetzen. Von einem stark exprimierten Gen werden beispielsweise viele RNA-Kopien hergestellt, und sein Proteinprodukt ist in der Zelle wahrscheinlich reichlich vorhanden.
Gen
Ein DNA-Abschnitt, der die Informationen für die Herstellung eines Proteins kodiert. Jedes Gen ist ein Satz von Anweisungen für die Herstellung einer bestimmten molekularen Maschine, die einer Zelle, einem Organismus oder einem Virus hilft zu funktionieren.
Die Epigenetik ist nicht nur eine der revolutionärsten wissenschaftlichen Entdeckungen des 21. Jahrhunderts, sie ist auch eine spannende Entdeckungsreise in die Geheimnisse unserer Gene. Sie zeigt uns, wie Umwelt und Lebensstil unsere genetische Ausdrucksweise beeinflussen. Mit diesem Wissen können wir aktiv in unsere Gesundheit eingreifen und die Tür zu einem längeren und gesünderen Leben öffnen. Es ist eine Chance, unsere genetische Uhr zu verlangsamen und Krankheiten vorzubeugen. Epigenetik ist nicht nur eine wissenschaftliche Entdeckung, sondern auch eine Hoffnung für alle, die ein erfülltes Leben anstreben.
Wie funktioniert die Epigenetik?
In der Wissenschaft der Epigenetik wird untersucht, wie Gene durch biologische Bedingungen und Umweltfaktoren, so genannte "Marker", verändert werden. Im Wesentlichen werden Proteine innerhalb einer Zelle durch diese Marker veranlasst, Teile der DNA auf bestimmte Weise zu verarbeiten. Dies wirkt sich darauf aus, wie sich Zellen verhalten und verschiedene Lebensfunktionen ausführen, ohne dass die zugrunde liegende DNA-Sequenz verändert wird.
Epigenetische Veränderungen sind ein natürlicher Bestandteil der menschlichen Biologie, können aber auch durch äußere Gesundheitsgewohnheiten ausgelöst werden - ob man sich gesund ernährt, wie häufig man Sport treibt, wie gut man mit Stress umgeht und wie viel Schlaf man bekommt.
Ähnlicher Artikel: Wie wird das biologische Alter gemessen?
Epigenetische Veränderungen ergeben sich aus mehreren biologischen Systemen, von denen eines die DNA-Methylierung ist. DNA-Methylierung liegt vor, wenn sich eine Methylgruppe - eine Struktureinheit organischer Verbindungen - an ein Gen bindet und die Expression des Gens verändert, indem sie es an- oder ausschaltet oder abschwächt.
Alles noch ein bisschen verwirrend? Dann schauen wir uns noch einmal kurz die Biochemie und die Genetik an, damit wir besser verstehen, wie das alles zusammenhängt.
- Zellen sind die grundlegenden Arbeitseinheiten jedes menschlichen Wesens. Alle Anweisungen, die zur Steuerung ihrer Aktivitäten erforderlich sind, sind in der chemischen Desoxyribonukleinsäure, auch DNA genannt, enthalten. Jede Zelle des Körpers mit einem Zellkern enthält einen vollständigen Satz von Genen, der wiederum die DNA enthält.
- Die DNA ist das Erbgut des Menschen und fast aller anderen Organismen. Wie eine Gebrauchsanweisung gibt sie den Zellen vor, wie sie Proteine herstellen sollen.
- Proteine sind große, komplexe Moleküle, die im Körper viele wichtige Aufgaben erfüllen. Sie übernehmen den größten Teil der Arbeit in den Zellen und sind für die Struktur, Funktion und Regulierung der Gewebe und Organe des Körpers erforderlich.
- Die Genetik ist die Lehre von der Erbfolge. Wir vererben unsere körperlichen und verhaltensbezogenen Merkmale - wie Haar- und Augenfarbe - sowie unsere Krankheiten. Diese Merkmale werden über die Gene in der DNA von den Eltern an die Kinder weitergegeben. Der genetische Code ist ein permanenter Satz biologischer Anweisungen, die sich im Laufe des Lebens nicht ändern.
- Epigenetik ist die Lehre von der Genexpression, die durch biologische und ökologische Bedingungen verändert wird. Die Epigenetik kann bewirken, dass Abschnitte der DNA aus- oder eingeschaltet werden, wodurch sich die Art und Weise ändert, wie Zellen Gene "lesen".
Unsere Zellen haben also alle die gleiche DNA, richtig? Ja, aber wir haben viele verschiedene Arten von Zellen in unserem Körper - von Hautzellen über rote Blutkörperchen bis hin zu Nervenzellen. Wenn sie alle die gleiche DNA haben, wie können sie sich dann unterscheiden? Die Antwort ist die Epigenetik, die die Zelle anweist, bestimmte Proteine ein- oder auszuschalten, die sie in die verschiedenen Zellen unseres Körpers verwandeln.
Warum ist die Epigenetik wichtig?
Die Epigenetik kann die Gene kontrollieren, was durch a) die Natur beeinflusst wird, wenn sich ein Fötus zu einem Baby entwickelt, und/oder b) durch die Umwelt, wenn Umweltreize die Gene an- oder abschalten. Ob man gesunde Gewohnheiten praktiziert, indem man sich ausgewogen ernährt, regelmäßig Sport treibt, Stress bewältigt, ausreichend schläft, mit Menschen interagiert, die einen positiven Einfluss auf die psychische Gesundheit haben, und sogar, wie man altert und wie lange man lebt - all das verursacht chemische Veränderungen an den Genen, die sie im Laufe der Zeit ein- oder ausschalten.
Man kann es sich so vorstellen: Die Gene sind das Drehbuch und die Epigenetik ist der Regisseur des Films. Jeder Schauspieler (Zelle) liest aus demselben Drehbuch, aber der Regisseur (Epigenetik) sagt dem Schauspieler, wie er sich verhalten soll (oder nicht).
Epigenetik versus Genetik
Während Gene oft als unveränderliche Bausteine unseres Lebens angesehen werden, öffnet uns die Epigenetik die Augen für die magische Anpassungsfähigkeit unseres Körpers. Es ist wie ein Tanz mit Umwelt- und Lebensstilfaktoren, bei dem unsere Entscheidungen und Erfahrungen den Rhythmus bestimmen.
Bildlich gesprochen ist die Epigenetik wie ein lebendiges Gemälde, das sich im Laufe unseres Lebens ständig verändert, je nachdem, welche Pinselstriche wir setzen. Von der Luft, die wir atmen, über die Sonnenstrahlen auf unserer Haut bis hin zu den Gefühlen, die uns durchströmen - all diese Faktoren hinterlassen ihre Spuren auf unserer epigenetischen Leinwand.
Warum ist das wichtig?
Nun, es ist wie die Erkenntnis, dass wir die Architekten unseres eigenen Schicksals sind. Wenn wir verstehen, wie unser Lebensstil unsere Epigenetik beeinflusst, öffnen sich Türen zu einem Leben voller Gesundheit und Vitalität. Denn Studien zeigen, dass Entscheidungen wie mehr Bewegung nicht nur unsere körperliche, sondern auch unsere geistige Gesundheit auf zellulärer Ebene verbessern können - und dass diese positiven Effekte sogar an die nächste Generation weitergegeben werden können.
Es ist die Erkenntnis, dass wir nicht nur passiv von unseren Genen bestimmt werden, sondern dass wir durch unsere täglichen Entscheidungen und Handlungen das Steuer in die Hand nehmen können, um das bestmögliche Leben zu führen.
Experte
Referenzen
Fernandes, J., Arida, R. M. & Gomez-Pinilla, F. (2017). Physical exercise as an epigenetic modulator of brain plasticity and cognition. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 80, 443–456. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2017.06.012
Publiziert
6.9.2024
Kategorie
Longevity
Wissenschaftliche Begriffe
Biologisches Alter
Das biologische Alter ist das Alter der Zellen im Körper, das durch verschiedene Eigenschaften und Biomarker, die in der Forschung mit dem Altern und dem Verfall korrelieren, bestimmt wird.
Biomarker
Eine spezifische Substanz, ein physisches Merkmal, ein Gen usw., das gemessen werden kann, um das Vorhandensein oder den Fortschritt einer Krankheit anzuzeigen.
DNA
Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure, das Molekül, das die Informationen kodiert, die eine Zelle zum Funktionieren oder ein Virus zur Replikation benötigt. Bildet eine Doppelhelix, die einer verdrehten Leiter ähnelt, ähnlich wie ein Reißverschluss. Die Basen, abgekürzt als A, C, T und G, befinden sich auf jeder Seite der Leiter oder des Strangs, die in entgegengesetzte Richtungen verlaufen. Die Basen üben eine Anziehungskraft aufeinander aus, so dass A an T und C an G haften. Die Abfolge dieser Buchstaben wird als genetischer Code bezeichnet.
Epigenetik
von altgriechisch ἐπί epi 'dazu, außerdem' und -genetik
Bezieht sich auf Veränderungen der Genexpression einer Zelle, die keine Veränderung des DNA-Codes beinhalten. Stattdessen werden die DNA und die Histone, um die die DNA gewickelt ist, mit entfernbaren chemischen Signalen "markiert" (siehe Demethylierung und Deacetylierung). Epigenetische Markierungen teilen anderen Proteinen mit, wo und wann sie die DNA lesen sollen. Vergleichbar ist dies mit einem Post-it auf einer Buchseite, auf dem "Überspringen" steht. Ein Leser wird die Seite ignorieren, aber das Buch selbst wurde nicht verändert.
Epigenetische Uhr
Eine Art DNA-Uhr, die auf der Messung des natürlichen DNA-Methylierungsniveaus beruht, um das biologische Alter eines Gewebes, eines Zelltyps oder eines Organs zu schätzen, z. B. die Horvath-Uhr.
Gene Expression
Ein Produkt, das auf einem Gen basiert; kann sich entweder auf RNA oder Pro tein beziehen. Wenn ein Gen aktiviert wird, drücken zelluläre Maschinen dieses aus, indem sie die DNA in RNA umschreiben und/oder die RNA in eine Kette von Aminosäuren übersetzen. Von einem stark exprimierten Gen werden beispielsweise viele RNA-Kopien hergestellt, und sein Proteinprodukt ist in der Zelle wahrscheinlich reichlich vorhanden.
Gen
Ein DNA-Abschnitt, der die Informationen für die Herstellung eines Proteins kodiert. Jedes Gen ist ein Satz von Anweisungen für die Herstellung einer bestimmten molekularen Maschine, die einer Zelle, einem Organismus oder einem Virus hilft zu funktionieren.
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