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Genetik

wieso ein Artikel über Genetik?

Weil es für das weitere Verständnis der Themen über Krankheit und Heilung von Bedeutung ist. Keine Angst, Ihr werdet jetzt nicht von wissenschaftlichen Fachausdrücken erschlagen, ich werde mich auf das Wesentliche konzentrieren. Die Grundausstattung für unsere biologische Existenz, das Erbgut, haben wir von unseren Eltern erhalten. Die Genetik ist eine Wissenschaft, die sich damit beschäftigt, wie sich unsere Erbanlagen im Körper entfalten und welchen Einfluß sie auf unsere Entwicklung und die unserer Kinder haben.

Zellkern

In jeder Zelle unseres Körpers befindet sich im Zellkern das komplette Erbgut. Es besteht aus DNA und ist zu Chromosomen zusammengefasst. Jedes Chromosom enthält mehrere Gene. Die Gene erzeugen die Merkmale unseres Körpers und steuern den Stoffwechsel. Zusammengefasst: kann man sagen, in jeder Zelle befindet sich eigentlich die komplette Information für unsere Hautfarbe, Hauteigenschaft, Augenfarbe, Blutgruppe etc.  Aber wieso ist z.B. auch in den Knochenzellen die Information für unsere Hautfarbe enthalten?

Energieeinsparung durch Differenzierung

Auf den Genen in den Knochenzellen ist die Information für die Hautfarbe deaktiviert worden. Denn die Knochenzellen sollen ja unser Skelett stabilisieren und den Calcium-Stoffwechsel regulieren. Sie hat ihre Allround- Eigenschaften eingebüßt und ist zum Spezialist geworden, der Fachausdruck hierfür heißt Differenzierung. Im Laufe der Evolution hat der menschliche Körper gelernt, effektiv und energiesparend zu arbeiten. Insofern wäre es nicht wirtschaftlich, wenn sich die Knochenzellen mit Dingen beschäftigten würden, die für ihr Umfeld unwichtig sind, denn für die Hautfarbe sind schließlich die Hautzellen (Melanozyten) da. D.h. jede Zellsorte bekommt eine Spezial-Aufgabe, diese führt sie sehr effektiv aus, bis sie irgendwann alt wird und stirbt, Feierabend!

Vermehrung der Zellen

Aber wie vermehren sich jetzt die Zellen? Dafür gibt es zwei Mechanismen die Meiose (geschlechtliche Vermehrung) und die Mitose (Zellteilung). Jeder von uns ist als Folge einer Meiose aus einer mütterlichen Eizelle und einem väterlichen Spermium entstanden. Daraus entstand eine Art Urzelle, die Zygote. Diese ist noch“ totipotent“. Von lateinisch „totum“ = für alle. D.h. sie kann noch alle gespeicherten genetischen Eigenschaften entfalten. Hieraus entstehen im Laufe unserer Entwicklung:

* ein relativ kleiner Anteil an Keimzellen. (Diese dienen der geschlechtlichen Fortpflanzung und erzeugen Eizellen bzw. Spermien.)

* den Hauptanteil bilden die somatischen Zellen

– unter diesen finden wir wiederum einen relativ kleinen Anteil an Stammzellen.

– die große Masse bilden dann die bereits erwähnten differenzierten Zellen zum Beispiel Muskel-, Haut-, Knochen-, Blutzellen usw.

die Arbeiter-Zellen

Diese differenzierten Zellen sind quasi unsere “Arbeiter-Zellen“. Sie sind zuständig für den Stoffwechsel, die Bewegung etc. und unser (morphologisches) Aussehen. Diese Zellen können sich in der Regel nicht teilen, sie machen ihre Arbeit und sterben.

Stammzellen

Für den Nachwuchs sorgen die Stammzellen, diese sind meist „pluripotent“ d.h. sie können noch vieles aber eben nicht mehr alles. Im Prinzip sind sie unsterblich. Nach einer asymmetrischen Zellteilung entstehen daraus eine Tochter Stammzelle und eine weitere Zelle, die sich dann zu einer “Spezialzelle“ – bei der Blutbildung zum Beispiel einem roten Blutkörperchen – differenziert. Hinsichtlich Krankheit und Vererbung möchte ich hier erwähnen, dass somatische Zellen keine Erbinformationen an die Nachkommen weitergeben können. Nach einer Mutation zum Beispiel durch radioaktive Strahlung kann defektes Erbgut nur über die Keimzellen (in der nächsten Generation) an die Nachkommen vererbt werden.

Schädigungen

Geschädigte somatische Zellen beeinflussen aber die Lebensqualität des Individuums. So können strahlengeschädigte adulte Stammzellen zum Beispiel zu Blutkrebs (Leukämie) führen. Da sich die geschädigten Stammzellen ständig vermehren, können Sie die gesunden überwuchern und zum Tod des Patienten führen. Deshalb müssen Menschen mit geschädigten Stammzellen unbedingt medizinisch behandelt werden, damit – zum Beispiel durch Chemotherapie – diese kranken Stammzellen eliminiert werden. Differenzierte somatische Spezialzellen machen da weniger Probleme, werden sie geschädigt, sterben sie ab und werden von den Abwehrzellen des Immunsystems einfach aufgefressen, fertig!

Umwelteinflüsse

Durch Umwelteinflüsse oder ungesunde Lebensweise können die Gene in unseren Körperzellen beeinflusst werden. Kommt es zu einer Veränderung des Erbguts, spricht man von Mutation, das kann dazu führen, daß bestimmte Gene geschädigt bzw. zerstört werden. Wird dabei das Erbgut nicht verändert, sondern nur die Lesbarkeit der Gene blockiert, bezeichnet man das als Modifikation. Diese ist oft nur vorübergehend. Wird zum Beispiel ein Teil der DNA methyliert, kann die auf diesem Teil der DNA-Kette liegende (Gen-) Information nicht mehr gelesen werden. Im Gegensatz zu Mutationen werden Gene also nicht verändert sondern blockiert (modifiziert). DNA-Modifikationen kommen wesentlich häufiger vor als Mutationen. Der Vorgang ist zwar umkehrbar, bewirkt in der Praxis aber oft Erkrankungen, da gewisse körperliche Abwehr-Mechanismen nicht mehr richtig funktionieren. Außerdem fördert eine Modifikation den Weg zu einer Mutation.

Genregulation

Die Bildung von differenzierten Zellen (z.B. bei der Blutbildung „Hämatopoese“) ist von verschiedenen Faktoren abhängig, die Steuerung der Aktivität von Genen nennt man Genregulation.

Diese kann durch chemische Signale (z.B. Interleukin) bei einer Entzündung mit Mikroorganismen

oder

durch Umwelteinflüsse – also epigenetisch- (z.B. durch Hunger, Stress oder Angst) beeinflusst werden.

Ausblick

Mittlerweile ist wissenschaftlich bestätigt, dass Chemikalien, Stress und psychische Probleme Gen-Modifikationen bewirken und zu gesundheitlichen Problemen führen. Wie das im Detail geschieht, könnt ihr in den Beiträgen zu Epigenetik und Psychosomatik nachlesen!

molekulare Struktur der DNA Detailansicht der Molekuele

molekulare Struktur der DNA

Chemische Struktur der DNA

Ausschnitt von einem DNA-Strang

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