Agent Orange im Vietnamkrieg

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

Meine Frage:
Hallo alle zusammen,
ich muss in meiner Präsentationsprüfung im abitur über die Auswirkungen von Agent ORange reden, einem mit dioxin verunreinigten Entlaubungsmittel. Ich habe schon viel recherchiert aber immernoch nicht rausgefunden wie genau die Dioxine nun auf den menschlichen Organismus wirken und in wie weit die Mutationen zustande kommen, die schon in der 3. Generation auftreten.
ich wäre euch wirklich sehr dankbar, wenn mir das jemand erklären könnte oder mir brauchbare linkverweise geben könnte,wo das gut erklärt ist.

Meine Ideen:
schlüssel-schloss-prinzip: dioxine dockt an Ah-rezeptoren an???

durchdringt schützendes Membran um dann in den zellkern einzudringen?

was passiert dann genau an der DNA?

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Genau, es aktiviert den Ah- Rezeptor, der wiederum einen Transkriptionsfaktor darstellt. Da dieser Rezeptor intrazellulär vorkommt, muss TCDD (Dioxin) die Membran durchqueren, was ihm aufgrund seiner lipophilie auch gelingt.

Daraufhin kommt es zur Transkription verschiedener Gene, u.a. der Cytochrom P450- Familie, die für die Verstoffwechselung von Giften und Medikamenten (v.a. in der Leber) verantwortlich sind. Durch Überaktivierung kommt es dann zum oxidativen Stress der "vergifteten" Zelle. So wird zumindest angenommen.
So viel ich weiss, ist der Mechanismus der Krebsentstehung dabei noch nicht vollständig aufgeklärt, es wird aber angenommen, dass die Überaktivierung des Ah- Rezeptors daran beteiligt ist, zumal bei exponierten Personen vorwiegend Lebertumore zu beobachten sind.
Im Tierversuch entwickelten Ratten auch Lebertumore nach Exposition.

Klar ist, dass das Überschreiten eines "Schwellenwertes" für die Tumorentstehung essentiell ist. Es ist dabei entsprechend dem Mehrstufenmodell der Krebsentstehung (Initiation, Promotion und Progression) nicht als Tumorinitiator sondern als Tumorpromoter anzuerkennen. Es selbst verursacht also keine Mutationen, sondern über die unkontrollierte Expression (Cytochrome) bzw. Inhibition (z.B. Tryptophan- Oxygenase) diverser Gene kommt es über Kompensationsversuche zur Krebsentstehung.
Eine direkte Mutagenese wurde also ausgeschlossen, das heisst, dass TCDD nicht direkt mit der DNA wechselwirkt.

Es könnte also sein, dass die Zelle durch den erhöhten oxidativen Stress nicht in der Lage ist, DNA- Reparaturen korrekt durchzuführen.
Womöglich nimmt TCDD auch Einfluss auf Zellwachstum und Differenzierung.
Bestimmte Wege des programmierten Zelltodes können durch TCDD gehemmt werden, was wahrscheinlich auch an der Tumorentstehung beteiligt ist.
Es wirkt also als "Überlebensfaktor" für (vermutlich "zufällig" i.R. des Zellzyklus?) "krebsmutierte" (präneoplastische) Zellen.

Was du mit der dritten Generation meinst, weiss ich nicht, eine Teratogenität (also vermehrte Fehlbildungsrate bei Embryonen) ist nicht sicher nachzuweisen, TCDD könnte jedoch im Zusammenhang mit Aborten (also Fehlgeburten) stehen, doch auch das ist meines Wissens nach nicht sicher nachzuweisen. Über die Muttermilch kann es natürlich aufgenommen werden, wenn die Mutter exponiert war.

Da gute Sekundärliteratur (Bücher usw.) dazu selten sind, empfehle ich dir, wenn es dich wirklich interessiert, jemanden anzuschreiben, der auf dem Gebiet arbeitet (nur keine Angst).
Hier ein paar Namen :

Prof. Dr. Dr. Dieter Schrenk
Fachrichtung Lebensmittelchemie und Toxikologie
TU Kaiserslautern
Kontakt: [email protected]

oder:

Prof. Dr. Bernd Fischer
Institut für Anatomie und Zellbiologie
Medizinische Fakultät
Martin- Luther- Universität Halle- Wittenberg
Kontakt: [email protected]

Eine Dissertation zum Thema findest du z.B. hier .
Interessant dürften für dich dabei v.a. die Seiten 9ff. der Einleitung sein.

Ich weiss ja nicht, ob die Informationen befriedigend sind, aber mehr weiss ich nicht.....

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

hey danke, das hat mich schon einen großen Schritt weitergebracht.
die ganzen einzelheiten muss ich jetzt eben noch genau ausarbeiten, denn die hälfte der begriffe stieß bei mir auf ein großes Fragezeichen...

mit der 3. Generationen meine ich die fatalen Folgen, die heute noch in der vitniamesischen Bevölkerung zu erkennen sind. also dass wirklich total viele Kinder mit extremen Behi8nderungen geboren werden, zB ohne Arme/ beine, komplett blind, mit überdimensionalen Köpfen etc.
Wie ist das zu erklären, wennn doch Dioxine nicht direkt die DNA schädigen sollen, also keine CHromosomenmutationen hervorrufen können, sprich dass irgendwo Informationen fehlen??
weil über die Muttermilch ist das doch eigentlich nicht möglich, weil die Kinder ja shcon so geboren werden, oder?
und dass Dioxine krebserregend sind, kann ja nicht die Erklärungen für diese krassen Mutationen sein.

eine 2. , etwas kleinere, frage: wie wirken eigentlich Dioxine unmittelbar nachdem sie zu sich genommen wurden? sprich von der Bevölkerung während des Krieges, die versuchtes Wasser und Essen zu sich genommen hat? ich hab halt gelesen, dass sie vorwiegend das Lebergewebe zerstören, weil siesich dort anlagern und es somit zu gelbsucht, abmagern und körperlichem Verfall kommt.
aber anscheinend müssen ja ausreichend überlebt haben, um dann Kinder zu bekommen und diesen etwas zu vererben????

oh man, das thema ist mir echt zu kompliziert, ich hoffe, es findet sich jemand, der da durchblickt smile

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Welche Begriffe sind dir denn fremd?
Wir können hier gerne eine Definition erarbeiten.

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

also zu den Begriffen, die ich nicht verstehe, gehört zum Beispiel "Transkriptionsfaktor". Das Thema Transkription und Proteinbiosynthese hab ich shcon in der Schule nicht ganz verstanden,wozu das eigentlich gut sein soll. Also es wird doch ein spezifischer Abschnitt der DNA aufgespalten, abgelesen und als neuer RNA-Strang erstellt, oder? Aber dient das eigentlich? Um Aminosäuren herzustellen, sprich PRoteine?
und in welchem Zusammenhang steht das jetzt mit meinen Mutationen?

Soweit ich mich jetzt durch unzählige Internetseiten durchgelesen habe, ist mein momentaner Erklärungsstrang wie folgt:
Dioxine aktivieren den Ah-Rezeptor, der TCDD-Rezeptorkomplex bindet an die DNA(nehmen freumde Gestalt an,obwohl sie eigentlich schädigend sind), diese entwindet sich für die Transkription und dadurch entsteht eine erhöhte Produktion von Proteinen. Diese gestörte Proteinsynthese kann in den KEimzellen Auswirkungen auf den Körperbau haben, da sie die Zellteilung (das Kip1- Gen, was im aktivierten Zustand die Zellteilung von ZB. Immunzellen, bremst) erheblich beeinflusst, somit also bestimmte Körperteile wie die Beine nicht gebildet werden. andererseits kann die egstörte Proteinsynthese auch zur übermäßigen Zellteilung führen, sodass bestimmte Körperteile unnormal groß werden können.

ist das die rrichtige Erklärung für die Entstehung von Missbildungen?

ich hab in einem Artikel etwas über eine sogenannte Desaminierung gelesen, wo sich das Dioxin angeblich an der Tymin-Base anlagern soll. ISt das relevant für meine Thematik?
Außerdem hab ich nicht ganz verstanden welche Rolle jetzt die Cytochromen P 450 spielen, also was deren Transkription für Folgen hat?

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

Ach mir fällt hier gleich noch viel mehr ein, was ich noch fragen könnte, bzw wo ich mich vergewissern will, ob ich das richtig verstanden habe:

Dioxine lösen doch nicht diekT Tumore aus, sondern verstärken (promovieren, was heißt das?) eher das Risiko, dass Krebs entsteht. Entweder indem sie das Immunsystem schwächen (HEmmung von Immunzellenbildung) oder indem sie bewirken, dass Tumorzellen seltener absterben oder sich gutartige vorstufen in bösartige umwandeln (wei geht das?). Dioxine greifen also akut in den Zyklus der Zellteilung ein, unter anderem in den der Tumorzellen (wachstumshemmende Begrenzungen heben sich auf--> unkontrollierte Vermehrung?)

unklarheiten: was ist...
- oxidativer Stress? (frei Radikale zerstören Zellstrukturen? körper zu schwach um DNA zu reparieren?)

- Expression /Inhibition von Genen?

-programmierter Zelltod?

das Problem, warum ich diese Experten nicht direkt anschreiben kann und bisher auch noch nicht in der Bücherei war, ist, dass ich agr nicht weiß, wo ich anfangen soll zu fragen/ bzw zu suchen und ich soviel Informationen habe (und es kommen täglich neue hinzu, die das Chaos größer machen), die ich gar nicht zu ordnen weiß. unglücklich

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Den Begriff des Transkriptionsfaktors hast du quasi schon erklärt: Er bindet an die DNA und "sorgt dafür", dass bestimmte Gene "gelesen" werden.
Normalerweise ist das Lesen der DNA streng reguliert und wenn ein bestimmtes Gen zuviel oder zu wenig gelesen wird, kann das den Zellstoffwechsel ganz schön durcheinanderbringen.
"Deine Mutationen" entstehen nicht direkt durch Wechselwirkungen von TCDD und der DNA.
Während der Zellteilung entstehen jedoch immer mal Fehler, die im Normalfall aber korrigiert werden. Fällt jetzt eines der "Korrekturproteine" ("Tumorsupressorgene") aus (z.B. kip1), so begünstigt das die Entstehung von Fehlern und damit Tumoren (Tumorpromotion).
Auch Protoonkogene (also Gene, die für Proteine codieren, die Teile des Zellstoffwechsels der "natürlichen Kontrolle" entziehen) können über TCDD aktiviert werden und die Tumorentstehung begünstigen.
Auch dieses würde unter den Begriff Tumorpromotion fallen.

Zum Mehrstufenmodell der Tumorentstehung hier lang

Auch eine Stresssituation (z.B. durch vermehrte CYP 450- Expression) kann das Auftreten von "Fehlern" bei der Zellteilung begünstigen oder gar Zellen "zerstören", so dass mehr Zellen sich teilen müssen. Je mehr Zellen sich dann je schneller teilen, umso "fahrlässiger" werden die Korrekturen durchgeführt.

Über den Zusammenhang von Gliedmassenfehlbildungen mit kip1 habe ich nichts gelesen, kann aber durchaus sein.
Es scheint auf jeden Fall für geistige und körperliche Entwicklungsverzögerungen mitverantwortlich zu sein.
Kip1 scheint dabei tatsächlich (danke für den Hinweis, wusste ich vorher auch nicht, habe ich aber auch so nachlesen können) zu der fruchtschädigenden Wirkung einen grossen Teil beizutragen.

Das Cytochrom P450- System ist, wie gesagt, ein "Entgiftungssystem" der Leber, welches z.B. auch viele Medikamente oder Alkohol, wenn regelmässig grosse Mengen getrunken werden, verstoffwechselt. Bei Überaktivierung entstehen sog. Radikale, die dann durch Reaktion mit zellulären Proteinen Zellschäden anrichten können (oxidativer Stress = über das physiologische Mass anfallende Radikale; Radikale sind sehr reaktionsfreudige und zellschädigende Stoffe wie du richtigerweise festgestellt hast).

Auch diese Tatsache scheint im Zusammenhang vor allem mit der Lebertoxizität von TCDD zu stehen.

Dazu kommen noch verschiedene Gene, deren Produkte z.B. Zuckerstoffe auf fettlösliche Stoffe übertragen und diese wasserlöslich machen u.v.a..

Also die Expression eines ganzen Haufens Gene wird durch TCDD "angeworfen".

Die alle zu erwähnen, wäre zuviel verlangt..... Zudem der genaue Wirkungsmechanismus auch noch nicht abschliessend geklärt ist....

Hier noch ein paar vielleicht ganz brauchbare Artikel:

http://www.ecomed-medizin.de/sj/ufp/Pdf/aId/1081

digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/documents/1162587

(den zweiten konnte ich leider nicht als link anhängen, da es sich um ein pdf handelt, interessant ist für dich der Ergebnisteil ab S. 29)

Über Desaminierung von DNA- Basen habe ich nichts gelesen....

Expression von Genen: "Lesen" (Translation) des Gens und "Umschreiben" in Protein (Transkription), expressio (lat.) = der Ausdruck

Inhibition: Hemmung

programmierter Zelltod: Zellen können sterben, dabei gibt es zwei Formen des Todes, den programmierten oder den traumatischen Zelltod. Der programmierte Zelltod (auch Apoptose) ist dabei so etwas wie ein "Selbstmordprogramm" der Zelle und ein physiologisches (also "normales") Geschehen, während der traumatische Zelltod (auch Nekrose) ein pathologisches (also "krankhaftes") Geschehen ist, das mit einer Entzündungsreaktion des Körpers einhergeht.
Können z.B. Fehler bei der Zellteilung nicht korrigiert werden, wird das "Selbstmordprogramm" der Zelle "angeworfen".
Funktioniert dieses Programm nicht oder nicht richtig (z.B. durch Fehlen von kip1), bleibt der Fehler bestehen und kann als Folge z.B. eine Tumorzelle zurücklassen.

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

hallo, ich melde mich nahc einiger zeit mal wieder, nachdem ich meinen lehrern den aktuellen stand der dinge vorstellen musste und danach nicht mehr zum weiterarbeiten gekommen bin.
Mein Biolehrer hat, nachdem er meinen erarbeiteten Hypothesen zugehört hat, noch einen neuen Aspekt, der beleuchtet werden sollte, vorgeschlagen:
Entwicklungsstörungen= Teratologie

nun habe ich geraume Zeit damit verbracht, herauszubekommen wie das denn nun abläuft und habe entweder zu wenig oder zuviel (halbe Doktorarbeiten) gefunden.
Könntest du mir vielleicht die wichtigsten Schritte erklären?
also mein bisheriger Ansatz sieht so aus:
die Dioxine gelangen über die Plazenta in die Blutbahn des Kindes. Dabei ist der Zeitpunkt des Einwirkens entscheidend. Danach richtet sich das Ausmaß der Schädgung (Organogenese etc).

Wie geht es aber dann weiter? Inwiefern wirkt das Dioxin auf die pränatale ENtwicklung ein?

2. an Jörg:
Darf ich fragen, woher du dieses ganze Wissen hast? Es scheitn mir, als ob du aneiner Uni oderähnlichem Arbeitest. Ich muss bei meiner Präsentation genaue Quellenangaben machen und würde dich gerne korrekt erwähnen. Da kann ich natüröich nicht "jemand aus dem Bioforum" sagen.Es wäre wirklich gut, wenn du mir deine genaue Tätigkeit und vöollständigen Namen sagen könnetst, damit ich sozusagen mit einem "expertenrat" punkten kann smile

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Eine Teratogenität konnte nach meinem Wissen bei Menschen noch nicht sicher nachgewiesen werden. Prinzipiell sind deine Überlegungen dazu jedoch richtig, die Blut- Plazenta- Schranke kann durch die chemischen Eigenschaften von TCDD (Lipophilie) überwunden werden.

Die Auswirkungen scheinen dabei sehr Art- und Dosisspezifisch zu sein.
Bei Exposition von Mäusen konnte jedoch im niedrigen Dosisbereich eine Hydronephrose ("Wassersackniere"), eine Gaumenspalte sowie eine Thymushypoplasie ("zu kleiner Thymus", Immunfehlbildung) erzeugt werden.
Diese Fehlbildungen gelten somit als die sensitivsten (empfindlichsten) Parameter der teratogenen Intoxikation.

Als Hauptwirkung wird hier natürlich auch die Aktivierung des Ah- Rezeptors und damit eine Induktion des Cytochrom- Systems beschrieben. Dazu muss man bedenken, dass der reifende Organismus besonders empfindlich auf die gebildeten Sauerstoffradikale/Elektronenüberträger reagiert (Stichwort: "zelluläre Stressreaktion") und da er sich in einer ständig ablaufenden "Umstrukturierung" befindet, prinzipiell jedes Organsystem betroffen sein kann (Herz. Skellett, Gefässe, Muskulatur, Lunge.....usw.).
Die gebildeten Radikale können kovalent an zelluläre Makromoleküle (Proteine, DNA) binden bzw. Elektronen auf diese übertragen und so deren Funktion beeinträchtigen. Als Targets ("Angriffsziele") kommen dabei eine Vielzahl an Proteinen in Frage, besonders hervorzuheben sind aber die "Wachstumsstoffe" und "-hormone", die die Zellen zur Teilung und Differenzierung anregen.
Auch die Anlage sog. Mikronukleus- Formationen (Kernkörperchen, an denen speziell für die Differenzierung und Teilung benötigte Gene transskribiert werden) wird durch die anfallenden Radikale gehemmt.

Daneben scheint der Tumorsupressor p53 ("Zellzykluswächter") eine Schlüsselrolle zu spielen, da bei "Ausfallen" dieses Proteins die durch Radikale herbeigeführte Teratogenität stärker ausfällt. TCDD scheint (über das erwähnte kip1) auf p53 hemmend zu wirken, wobei auch eine direkte Interaktion nicht ausgeschlossen werden kann (Zusammenhang zur Tumorpromotion!!!).

Auch scheint der Ah- Rezeptor an Gene zu binden bzw. mit diesen zu wechselwirken, die in der Embryonalentwicklung für Differenzierung und Teilung der Zellen mitverantwortlich sind.
Diskutiert wird hier eine Wechselwirkung z.B. mit dem Hydrocortison- Rezeptor, der eine entscheidende Rolle in der Entwicklung des Immunsystems spielt (im Sinne einer Hemmung der Immunentwicklung und der Selektion "fehlentwickelter" Zellen).
Die Wirkung von TCDD auf die Reifung des Immunsystems (v.a. Lymphgewebe wie der Thymus) ist nachweisbar, die Beteiligung des Hydrocortisonrezeptors eher eine begründete Vermutung (die Aktivierung dieses Rezeptors könnte auch ein Kompensationsversuch der Stressreaktion sein).
Eine Quelle beschreibt auch eine (indirekt?) mutagene Wirkung auf Lymphozyten, interessanterweise scheinbar v.a. während der Embryonalentwicklung.

Auch Tot- und Fehlgeburten konnten im Tierversuch erzeugt werden.
Hohe Expositionen während der Primitiventwicklung (Blastogenese) führten fast immer zu einem Frühabort.

Grundsätzlich gilt: je früher die Exposition und je höher die aufgenommene Menge, desto gefählicher.

pippinella · Anmeldungsdatum: 30.01.2011 Beiträge: 6

hallo nochmal,
ich habe mittlerweile meine präsentation fertig gestellt und bin auch schon am üben aber hab nochmal ein paar kleine fragen, die sich mir auftaten:

1)ist es wahrscheinlich, dass das mittel agent orange auch ohne dioxine entlaubend gewirkt hätte? also dioxine entstehen ja als unerwünschtes Nebenprodukt beim Verbrennen organischer Verbindungen.
udn die ganzen nebenwirkungen wie tumorpromotion, organschäden, chlorakne etc wurden doch allein durch die dioxine ausgelöst udn nicht durch dieursprüngliche zusammensetzung oder?

2)die angesprochenen freien radikale, die die makromoleküle angreifen (Wachstumshormone)- woher kommen die? spaltet 2,3,7,8 TCDD elektronen ab, die dann zu freien radikalen werden?

3)welche langzeitstudien könnte man in diesem Kontext noch durchführen? ich habe im Moment vorgeschlagen, die dioxinwerte verschiedener Generationen zu beobachten, Embryonalstudien durchzuführen und die Kontamminierung der Gebiete mit den dort vorhandenen Missbildungen vergleichend zu betrachten. Gäbe es zusätzlich noch irgendwas?

für meine Quellenangabe, bräucht ich wirklich noch den Namen meines Informanten, gerne auch in derr einzelnachricht smile

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

zu 1.) Agent orange hätte auch ohne Dioxin entlaubend gewirkt, das dioxin war eine Kontamination.
Die Vergiftungserscheinungen sind dabei Dioxin- typisch und wurden durch das Dioxin ausgelöst.

zu 2.) Die Elektonen kommen durch eine Überlastung der Entgiftungsreaktionen und die Radikale entstehen während des Elektronentransportes der Cytochromsysteme.
Um bestimmte Stoffe zu entgiften, werden Elektronen übertragen, damit gewisse Bindungen aufgespalten werden können. Dabei werden auch immer mal Elektronen auf Sauerstoff übertragen, wodurch es zu den reaktiven Sauerstoffspezies kommt, deren Musterbeispiel das Superoxidion ist (

).
Die Elektronen kommen also aus den Elektronentransportketten und entstehen vermehrt, wenn das Cytochromsystem vermehrt arbeiten muss.
TCDD selbst ist dabei kein direkter Elektronendonator.
In den Vordergrund würde ich auf jeden Fall das Cytochromsystem stellen.

zu 3.) Das klingt doch schon mal ganz gut.
Ergänzend könnte man noch die Dioxinabbauprodukte im Blut, Urin und Sperma untersuchen und zu dem Auftreten von Symptomen und Fehlgeburten/ Teratogenität in Bezug setzen (hast du aber indirekt schon vorgeschlagen).
Auch einen Zusammenhang zwischen Expositionsstärke und inkorporierten Mengen kann man darüber erstellen, also bei welcher Kontamination der Umwelt ist das Individuum welcher Belastung ausgesetzt und wieviel gelangt dabei in den Körper und welche Schäden tragen die exponierten Personen davon (natürlich immer im Vergleich zu nicht- exponierten Populationen!).
Auch Tierversuche wurden durchgeführt, um Grenzwerte festzulegen und Schäden festzustellen. Diese Grenzwerte kann man dann mit der Belastung vor Ort vergleichen.
Also:
- Zusammenhang von Exposition und Krankheit feststellen
- Anhand von Grenzwertanalysen Prognosen erstellen

schnerd · Anmeldungsdatum: 11.04.2011 Beiträge: 1

Hallo.... ich habe genau das gleiche Problem, nämlich dass man über Dioxine außerhalb von Universitäten kaum Literatur findet....
Könntet ihr, wenn ihr etwas im Sinn habt, mir mal Links schicken, wo etwas darüber drin steht, wie dioxin denn genau mit der DNA interagiert, oder so?
Auf "richtige" Antworten frue ich mich natürlich auch!

Liebe Grüße!

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ich habe meine Informationen v.a. aus Lehrbüchern der Toxikologie und aus der Literaturdatenbank "pubmed", kann dir neben diesen und den o.g. links also leider keine Empfehlungen geben ausser vielleicht einem ganz netten Buch, auf das du mit einem Klick hier zugreifen kannst.
Pippinella jedoch hat ja auch einiges recherchiert und kennt womöglich einige gute links.

Doch denke ich, dass in diesem thread einige für dich hilfreiche Informationen zusammengefasst worden sind, unter anderem, dass Dioxin eben nicht direkt mit der DNA interagiert, sondern tumorpromovierend wirkt.
Wie sich das verhält, wurde hier bereits erörtert.
Also: Lies erstmal aufmerksam alle Seiten dieses threads durch, arbeite dich durch die angegebenen links und wenn du weitere Fragen hast, kannst du sie gerne hier stellen.

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Hi,

weißt du was die Proteinbiosynthese ist?
Transkription bezeichnet die Bildung eines RNA Stranges (genaugenommen mRNA) nach Vorlage der DNA und ist der erste Schritt in der Proteinbiosynthese. Du kannst dir die DNA wie ein altes Buch in einer Bibiolothek vorstellen, in dem viele Baupläne enthalten sind. Da du dieses Buch aber aus der Bibliothek (Zellkern) nicht herausnehmen darfst, kopierst du den Bauplan, der dich interessiert. Diese Kopie ist jetzt deine mRNA und die kannst du mit aus der Bibliothek nehmen und deiner Fabrik (Ribosom) geben. Diesem sagt die mRNA welche Aminosäuren in welcher Reihenfolge nötig sind, um ein bestimmtes Protein zusammenzubauen.

Ein Transkriptionsfaktor ist jetzt nötig, damit der molekulare Kopierer funktioniert, da die Transkriptions reguliert ist. Dies ist nötig damit immer nur die Proteine entstehen, die gerade gebraucht werden. Passiert dies nicht ist es im besten Fall eine Energie - und Materialverschwendung und im schlimmsten Fall entsteht Chaos z.B. in Form von Krebs.

Unterschiedliche Gene haben unterschiedliche Transkriptionsfaktoren.

Hilft dir das etwas weiter?
LG Firelion

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ja, Proteinbiosynthese ist die Herstellung von Proteinen.

Proteine machen sehr, sehr viel im Körper: Als Enzyme ermöglichen sie dem Stoffwechsel, als Hormone und andere Botenstoffe steueren sie die Körperfunktionen und das Verhalten von Zellen, als Muskelfibrillen erlauben sie die Kontraktion des Muskels, als Zytoskelettbestandteile geben sie der Zelle ihre Form und erlauben Beweglichkeit, als Ionenkanäle dienen sie dem kontrollierten Transport von Ionen in oder aus der Zelle hinaus und helfen bei der Informationsübertragung im Nervensystem, als Antikörper sind sie ein wichtiger Bestandteil der Immunantwort, als Rezeptoren sind sie wichtig für die Kommunikation der Zellen unter einander und als molekulare Schalter dienen sie der Regulation des Stoffwechsels und noch mehr...

Kip 1 ist ein Tumorsuppressorgern, desen Produkt die Entstehung von Tumoren verhindern soll, indem es die die Zellteilung hemmt.
Wenn dieses Gen kaputt ist, kann es eventeuell in der Entwicklung zu Problemen kommen, da sich jetzt Zellen teilen, die sich nicht teilen sollen und so die Organe sich vielleicht nicht so entwickeln wie sie sollen. Auch nach der Organogenese sind Mutationen in Tumorsupressorgenen ein Problem, da sie die Entstehung von bösartigen Tumoren also Krebs ermöglichen können.

Daniel35 · Anmeldungsdatum: 10.09.2012 Beiträge: 511

[quote="LaMa"]

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

ah ok danke euch beiden! hab ich das jetzt auch verstanden..

Ich hab noch ein paar fragen...
Also der AH-Rezeptor ist ja ein Transkriptionsfaktor.. aber wo befindet der sich denn im Körper genau? und welche Gene kopiert sie jetzt sozusagen?

und was bedeutet Genexpression?

und ich hab auf einer seite gelesen,dass dioxin auch gleichzeitig krebsHEMMEND sein soll.wisst ihr ,ob das stimmt? und wenn ja,wie ist das möglich?

und wisst ihr wie die missbildungen (also zb. fehlende körperteile bei den neugeborenen usw.)zustande kommen? auch durch die gene?

und eine allerletzte frage fällt mir grad noch ein.:ich habe noch nicht ganz verstanden,wie transkription und zellteilung miteinander zusammenhängen...

ich freu mich wirklich über antworten,weil ich im internet so gut wie gar nichts finde... na ja

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Genexpression ist im Grunde das Herstellen des Genproduktes. Also Gene können auch "ausgeschaltet" sein und ihr Genprodukt wird nicht hergestellt.
Wenn sie jetzt transkribiert werden und es zur Herstellung ihres Genproduktes (Proteine, tRNa, rRNa, andere RNAs) kommt, sagt man sie werden exprimiert.

Transkriptionsfaktoren wirken bei uns als Eukaryonten im Zellkern, wo die DNA vorliegt d.h. aktive Transkriptionsfaktoren müssen im Zellkern sein. Inaktive Transkriptionsfaktoren können im Zellkern oder im Cytoplasma vorliegen. Wie das jetzt genau bei AH ist, weiß ich nicht.

Aus einer befruchteten Eizelle muss ja irgendwie ein Mensch mit allen Organen werden. Organe bestehen aber aus verschiedenen Geweben und diese wieder aus verschiedenen Zellen. Diese Zellen können je nach Gewebe und Organ sehr unterschiedlich sein, aber alle Zellen haben das gleiche Genom. Also muss den Zellen irgendwie mitgeteilt werden was sie tun sollen also z.B. werde eine Nervenzellen, werde eine Leberzelle etc. Diese Mitteilung erfolgt unter anderem durch Transkriptionsfaktoren, die dafür sorgen das bestimmte Gene abgelesen und andere nicht mehr abgelesen werden. Wenn da mit den Transkriptionsfaktoren etwas schief läuft, wissen die Zellen nicht mehr was sie tun und lassen sollen und das Organ oder Gewebe kann sich nicht mehr richtig entwickeln. Das sieht man dann z.B.an fehlenden Gliedmaßen, Hörstörungen etc...

Damit eine Zelle sich teilen kann, müssen einige Sachen passieren: die DNA muss verdoppelt werden (1 Chromatidchromosomen --> 2 Chromatidchromosomen), eine mitotische Spindel muss sich bilden, die Kernmembran muss sich auflösen etc.
Damit das möglich ist, müssen einige Proteine angeschaltet und andere ausgeschaltet werden. Ein Mechanismus dies zu erreichen ist es bestimmte Transkriptionsfaktoren zu aktivieren oder inaktivieren.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Ahh ok, und welche Gene werden durch den Ah-Rezeptor aktiviert/abgelesen?

ich hab noch ein paar Fragen zur Vererbung.. (Mendel'sche Regeln)
Hat die Rückkreuzungsmethode noch einen anderen Namen?
Was kann man denn statt intermediärer Vererbung noch sagen? Eine rezessive Vererbung ist es nicht oder? Also, es ist ja keine von den Erbfaktoren dominanter, aber wie nennt man das dann? Dominante-Vererbung?

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Intermediäre Vererbung bezeichnet man auch als kodominante Vererbung bezeichnet. Das kommt zum Beispiel bei den Blutgruppen vor: A und B sind kodominant. Aber A und B sind auch dominant über O.

Der AH- Rezeptor reguliert die Expression von CYP . Das sind Enzyme die vorwiegend in der Leber vorkommen und für den Stoffwechsel von Xenobiotika also körperfremden Substanzen sehr wichtig sind. Das Ziel ist es diese Substanzen so weit zu verändern, dass sie keine biologische Wirkung mehr haben und ausgeschieden werden können. Letzteres erfolgt meist über die Niere.

Bei diesen Reaktion kann es jetzt zur Entgiftung kommen (also das Xenobiotikum ist nicht mehr wirksam) oder zur Giftung (ein Metabolit erhält schädlich Wirkung).

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Hey,

ich bin jetzt schon ziemlich weit gekommen. Eine Unklarheit gibt es aber noch: Nachdem das TCDD nach dem Schlüssel-schloss-prinzip mit dem ah-rezeptor verbunden hat, gelangt dann der gesamte Komplex in den Zellkern oder nur der AH-Rezeptor?
Und bindet es sich an die DNA? eigentlich agiert es ja nicht direkt mit der DNA, da es nicht mutagen ist. Jetzt habe ich aber gelesen, dass es sich mit der DNA verbindet.
Wisst ihr, was jetzt stimmt?

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Weisst du, was ein Promotor ist?

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Ein Promotor ist z.B. der Stoff Dioxin. Er begünstigt soweit ich weiß zb. den Krebs, ruft ihn aber nicht direkt hervor. Er ist also kein Initiator.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ich meinte nicht die Tumorpromotion (ja, das kann in diesem Zusammenhang missverstanden werden).

Ich meinte: Weisst du, was ein Promotor als Bestandteil eines Gens ist?

Denn der Ach-Rezeptor bindet nach Aktivierung an die Promotorsequenzen einiger Gene, wie z.B. die der Cytochrome. Da der Promotor eine Nukleotidsequenz auf der DNA ist, interagiert er natürlich mit der DNA. Das ist aber nicht Bestandteil seiner kanzerogenen Wirkung (zumindest nicht unmittelbar), sondern das ist das, was der Ach-Rezeptor immer macht, wenn er aktiviert wird.

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Meinst du den Ah-Rezeptor oder wirklich den Ach-Rezeptor? Wenn ja, was ist der Ach-Rezeptor?
Und ich hab jetzt immer noch nicht verstanden, ob der Ah-Rezeptor ZUSAMMEN mit dem TCDD in den Zellkern eindringt, oder nur der Ah-Rezeptor?

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ich denker mal jörg meinte den Ah- Rezeptor. Den ACh- Rezeptor kenne ich nur als Kurzform für den Acetylcholinrezeptor und somit als Neurotransmitterrezeptor.

Weißt du wie das mit dem Promotor gemeint ist?

EDIT:
Laut dieser Grafik: http://en.wikipedia.org/wiki/File:AhRSignaling_colour.png
transloziert der AH- Rezeptor mit dem seinem Liganden (zum Beispiel TCDD) in den Kern.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Oh ja, in scheinbar geistiger Umnachtung ist mir da ein "c" zwischengerutscht, muss selbstverständlich Ah-Rezeptor heissen schämen

Und: Ja, der aktivierte Rezeptor wird in den Kern transloziert, also nach und mit Bindung seines entsprechenden Liganden, der ihn aktiviert.

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Ah, ok, danke euch beiden, jetzt habe ich es verstanden Grins

aber was in diesem fall mit dem promotor gemeint ist,ist mir unklar...

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ok.

In einer Zelle gibt es viele, viele Gene die für ganz viele verschiedene Genprodukte codieren. Jetzt braucht man nicht immer jedes Genprodukt. Deswegen gibt es unterschiedliche Transkriptionsfaktoren, die immer nur bestimmte Gene erkennen und so dazu führen, dass nur die Gene für die Genprodute die gerade gebraucht werden abgelesen werden.

Damit das nun funktioniert muss der Transkriptionsfaktor, aber wissen welches "seine" Gene sind. Dafür hat er eine sogenannte "DNA binding Domain", die eine bestimmte Nukleotidsequenz erkennt. Diese Nukleotidsequenz, die erkannt wird sitzt jetzt im Gen vor der eigentlich codierenden Sequenz und wird Promotor genannt.

An diesen Promotor bindet jetzt der passende Transkriptionsfaktor. Da aber ein Transkriptionsfaktor nicht ausreicht um die Transkription in Gang zu setzen, hat so ein Transkriptionsfaktor noch eine "Protein binding domain" mit der er den Rest der Transkriptionsmaschienerie anlockt und so mitteilt "dieses Gen soll jetzt "transkribiert werden". Und wenn dann alles am Gen angeklommen ist, wird transkribiert.

Also ein Transkrioptionsfaktor bindet zwar an DNA und hat einen Einfluss auf das Verhalten der Zelle, löst aber keine Mutationen in der DNA selber aus und ist deswegen an sich nicht direkt mutagen.

LaMa · Anmeldungsdatum: 28.12.2012 Beiträge: 21

Vielen Dank für die schnellen Antworten Smile

Ein Begriff habe ich noch nicht ganz verstanden:

Was ist eine Nukleotidsequenz?

Und dann habe ich noch eine Frage: Wird ein Transkriptionsfaktor in dem Moment mutagen, in dem ein mutagener Stoff an ihn bindet, oder ist er nie mutagen?

Meine Vermutung ist nämlich, dass der Transkriptionsfaktor selbst nicht mutagen ist, aber die Mutationen durch Überaktivierung des AH-Rezeptors, also des Transkriptionsfaktors, kommen.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Eine Nukleotidsequenz ist eine Abfolge von Nukleotiden in der DNA also zum Beispiel:
ATTTAGGGCCCTTTAAA oder GCGCGCTATATAGGG .

Ein Transkriptionsfaktor an sich ist nicht mutagen, richtig.
Aber es gibt bestimmte Transkriptionsfaktorendie zum Beispiel die Zellteilung fördern. Und je schneller und öfter sich eine Zelle teilt desto häufiger kommt es zu zufälligen Fehlern und daher auch häufiger zu Mutationen.

Andere Transkriptionsfaktoren führen z.B. durch CYP Enzxme zu Änderungen im Stoffwechsel der Zelle. Dadurch kann es zur Giftung bestimmter Substanzen kommen, d.h. sie werden durch die Verstzoffwechselung schädlicher. Einige dieser schädlicher gemachten Substanzen können dann auch mutagen sein.

Aber ein Transkriptionsfaktor führt nicht direkt zur Mutation ändert also selber nix an der Basenabfolge der DNA oder verklebt diese etc.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Sauerstoffradikale sind mutagen, oder? Vielleicht liegt hier der Mechanisismus der Krebsentstehung bei TCDD.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ah ok. Ich weiß nur, dass ROS zu Strangbrüchen führen können. Wie das genau funktioniert, weiß ich aber nicht.

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

stimmt, die können durch Wasserstoff-Abstraktion die Ribose aufspalten und dadurch zu Doppelstrangbrüchen führen. Soviel ich weiss, müssen die ROS sich dazu aber in räumlicher Nähe zur DNA befinden, was bei oxidativem Stress eher fraglich ist, durch z.B. ionisierende Strahlung aber herbeigeführt werden kann.
Ob das bei TCDD eine Rolle spielt, weiss ich nicht, ich würde eher sagen, dass die Zelle zuvor in die Apoptose geht. In Regenerationsprozessen "schleichen" sich dann eher die kanzerogenen Mutationen ein.

Firelion · Anmeldungsdatum: 27.08.2009 Beiträge: 1878

Ah Danke

Ich kannte aus den Vorlesungen nur das Schema: ROS und ionisierende Strahlung führen zu DNA- Strangbrüchen und damit bei fehlender oder fehlerhafter Reparatur zu Mutationen.