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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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 Verfasst am: 16. Nov 2011 18:04 Titel: Oxytozin - Tatsächliche Wirkung oder nur Konditionierung? |
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Hallo!
Disenal habe ich eine Frage, die vermutlich einfach zu beantworten sein sollte - das hoffe ich zumindest.
Es geht um das Hromon Oxytozin, das ja angeblich das Vertrauenshormon schlechthin sein soll. Offenbar wurde schon mehrere Versuche gemacht, mit denen man diese Wirkung bestätigen wollte und wo dies offenbar auch gelungen ist.
Nun habe ich allerdings vor kurzem einen Vortrag des (mir bis dahin unbekannten) Hirnforschers Gerald Hüter gehört, in dem er ebenfalls von der Wirkung des Oxytozins als das "Bindungshormon" redete. Wenn ich das richtig verstanden habe, so wird bei der Mutter bei und nach der geburt zukm einen bei der Mutter, aber auch bei dem Säugling vermehrt Oxytozin ausgeschüttet. (Ist das korrekt?)
Hüter scheint nun die Hypothese aufzustellen, dass es bei dem heranwachsenden Kind und dem späteren Erwachsenen dann nicht das Hormon an sich ist, welches das Gefühl des Vertrauhens verursache, sondern die damit einhergehende Erinnerung: Sobald im Körper nun Oxytozin freigesetzt würde, bringe man es mit dem kindlichen Gefühl der Geborgenheit bei der Mutter in Verbindung - was ja gewissermaßen eine Form der Konditionierung wäre und nicht das Hormon selbst.
Ist dies irgendwie zu bestätigen?
Eigentnlich steht es ja fest, dass auch im Säuglingsalter das gefühl der Geborgenheit irgendeinen Grund gehabt haben muss. Wenn das nicht das Oxytozin selbst gewesen sein sollte, dann doch wohl ein anderes Hormon.
Aber mal angenommen: Entdeckte man nun aber dieses Hormon Y und schriebe nun ihm die zuvor fälschlicherweise dem Oxytozin zugeordnete Wirkung zu, so ließe sich die selbe Frage stellen: Geht die Wirkung dieses Hromons Y nicht womöglich wiederum auf ein drittes Hormon zurück, was im Säuglingsalter zufällig gleichzeitig ausgeschüttet wurde?
Eigentlich könnte man diese Hypothese also ewig weiterspinnen.
Und man hätte immer mehr Hormone, deren eigentliche Wirkung man erst noch finden müsste. Warum also nicht gleich beim Oxytozin bleiben?
Gruß,
Fexx |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 16. Nov 2011 23:02 Titel: |
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Deine Ausgangsfrage ist schon unzulänglich gestellt:
Selbstverständlich kannst du von Konditionierung sprechen, gar keine Frage, doch dazu muss eine authentische Wirkung ja ursprünglich dagewesen sein.
Wir brauchen das, wie du sagst, gar nicht auf andere Hormone herunterbrechen, denn mit Sicherheit ist Oxytocin da nicht das einzige, das an Bindungsverhalten gekoppelt ist, andererseits konnten zahlreiche Studien zeigen, dass Oxytocin mit dem Bindungsverhalten assoziiert ist.
Bei sanften Berührungen z.B. wird es ausgeschüttet, es spielt eine Rolle in der Wahrnehmung eines Orgasmus und bei Verabreichung von Oxytocin als Nasenspray konnte eine Deeskalation in Streitgesprächen begünstigen.
Aber es wird auch mit der Unterdrückung von Agressionen in Verbindung gebracht.
Vermittelt uns eine sanfte Berührung ein Gefühl von intensiverer Bindung oder tut es die resultierende Oxytocin-Ausschüttung?
Schütten wir Oxytocin aus, weil wir uns an Berührungen "erinnern" und dies mit Bindung assoziieren oder nimmt das Hormon Einfluss auf unser Bindungsverhalten?
Solche Fragen sind die nach der Henne und dem Ei, sie lassen sich nur schwer beantworten.
Konditionierung spielt mit Sicherheit eine Rolle, doch sei dazu gesagt, dass Konditionierung keine Eigenschaft explizit des Gehirnes ist, sondern alle Zellen sind konditionierbar.
Je mehr wir über die molekularen Mechanismen, die der Konditionierung zugrunde liegen erfahren, umso deutlicher wird dies.
Ein Beispiel: Eine Zelle erinnert sich an die Gene, die als letztes exprimiert wurden, indem sie die entsprechenden DNA-Abschnitte an der Zellkernpore positioniert. Eine Immunzelle ist auf ein Antigen konditionierbar und wird bei erneutem Kontakt stets die gleiche Reaktion zeigen, das Immunsystem als ganzes ist konditionierbar, was eine Grundlage der Desensibilisierung bei Allergien ist usw. usw.
Was will ich damit sagen?
Nun, wenn wir eine Berührung erfahren, wird vermehrt Oxytocin ausgeschüttet, wir intensivieren die Bindung. Nun kennen wir das, die Zellen, die auf Oxytocin reagieren, werden entsprechend konditioniert, sie "erinnern" sich an ihre letzten Reaktionen.
Nun reicht es schon, dass wir uns die Berührung nur vorstellen, und schon wird Oxytocin ausgeschüttet.
Andersherum: Oxytocin wird aus irgendeinem Grund ausgeschüttet, die Zellen reagieren wie bei der ersten Berührung und bringen die unvermeidlich miteinander in Verbindung, weil das "zelluläre Gedächtnis" das Ausdrucksmuster vorgibt.
Nicht zu vernachlässigen ist aber, dass Oxytocin ja in den Zielzellen eine tatsächliche Wirkung hat, also die Zellen reagieren auf die Ausschüttung nicht mit einem erlenten Muster, sondern mit einem archaischen. Für die klassischen Vorstellungen der Konditionierung fehlt also der begleitende Reiz. Um sich auf dieses Modell zu berufen, müsste ja die Zusammenkunft von Hormonausschüttung und Berührung eher "zufällig" gekoppelt sein, das ist aber nicht der Fall.
Wie man das zeigen kann?
z.B. durch Verabreichung von Nasenspray, durch Untersuchungen der Signalwege und der Vergesellschaftung dieser Signalwege mit entsprechenden zellulären Ausdrucksformen und entsprechenden Individualreaktionen.
Aber wie bei fast allen komplexen Reaktionen auf unsere Umwelt ist auch die Konditionierung mit Sicherheit ein Punkt, der berücksichtigt werden sollte. Nicht umsonst vermuten wir bei Dingen, die zeitlich oder räumlich miteinander korrellieren einen kausalen Zusammenhang und ähnliche Korrellatione können die gleichen Reaktionen hervorrufen, obgleich sie der neuen Situation unangemessen sein können.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 17. Nov 2011 19:04 Titel: |
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| Zitat: | Oxytocin wird aus irgendeinem Grund ausgeschüttet, die Zellen reagieren wie bei der ersten Berührung und bringen die unvermeidlich miteinander in Verbindung, weil das "zelluläre Gedächtnis" das Ausdrucksmuster vorgibt.
Nicht zu vernachlässigen ist aber, dass Oxytocin ja in den Zielzellen eine tatsächliche Wirkung hat, also die Zellen reagieren auf die Ausschüttung nicht mit einem erlenten Muster, sondern mit einem archaischen. Für die klassischen Vorstellungen der Konditionierung fehlt also der begleitende Reiz. Um sich auf dieses Modell zu berufen, müsste ja die Zusammenkunft von Hormonausschüttung und Berührung eher "zufällig" gekoppelt sein, das ist aber nicht der Fall. |
Es ist tatsächlich sehr warscheinlich, dass die Wirkung des Oxytozins als "Bindungshormon" auch seine tatsächliche (archaische) Wirkung ist.
Nun wäre es aber denkbar, dass, wie du ja schon sagtest, noch andere Hormone bei denselben Situationen eine Rolle spielen. Demnach könnte es ein Hormon geben, welches genau wie Oxytozin schon im Säuglingsalter ausgeschüttet wird und die Bindung zwischen Mutter und Kind stärkt. Das Oxytozin wird zu dieser Zeit zwar ebenfalls ausgeschüttet, aber nur, weil es hier einen anderen wichtigen Mechanismus in Gang setzt.
Nun kann man Probanden im Erwachsenenalter nach belieben Oxytozin verabreichen und es wird mit der Wirkung des anderen Hormons assoziiert.
Aber vermutlich könnte man derartiges auch in Bezug auf jeden anderen Botenstoff behaupten, der vermeindlich für eine bstimmte Reaktion verantwortlich ist.
Was beim Oxytozin allerdings dagegen spricht, ist wohl die Tatsache, dass man bisher (so weit ich weiß) keine andere Wirkung herausgefunden hat, als eben diese "vertrauensschaffende". Und das man die "assozierte" Wirkung kennt und nicht die tatsächliche, ist zugegebenrmaßen unwarscheinlich.
Und überhaupt ist es fraglich, wie stark eine "assoziierte" Reaktion denn eigentlich ausfallen kann.
Ich denke allerdings trotz Allem, dass man nie mit hundert prozentiger Sicherheit sagen kann, welche Wirkung ein Hormon hat - und seien die Theorien von wegen Konditionierung u.Ä. auch noch so waghalsig. |
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steffi19
Anmeldungsdatum: 07.08.2006
Beiträge: 208
Wohnort: Würzburg
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 17. Nov 2011 22:47 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Aber vermutlich könnte man derartiges auch in Bezug auf jeden anderen Botenstoff behaupten, der vermeindlich für eine bstimmte Reaktion verantwortlich ist. |
Definitiv "Nein".
Denn wenn ich eine Wirkung im Zielorgan blockiere und einen gegenteiligen Effekt zeigen kann, hat das nichts mehr mit zufälligen Korrelationen zu tun.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Was beim Oxytozin allerdings dagegen spricht, ist wohl die Tatsache, dass man bisher (so weit ich weiß) keine andere Wirkung herausgefunden hat, als eben diese "vertrauensschaffende". |
Wie Steffi schon andeutete, es hat eine Menge Wirkungen. Neben den schon angesprochenen gehören dazu: Wehenauslösung unter der Geburt, Laktation, Blutdrucksenkung, Sedierung, es beeinflusst die Kortisolausschüttung u.a.
Ein Hormon, das nur eine Wirkung in nur einem Zielorgan hat, kenne ich nicht.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | und seien die Theorien von wegen Konditionierung u.Ä. auch noch so waghalsig. |
So waghalsig finde ich die gar nicht, ich glaube nur, dass du dir das anders vorstellst als ich:
Die Ausschüttung wird konditioniert, indem sie an andere Reize gekoppelt ist. Bindung bedeutet eine Vielzahl von Reizen und ist Personengebunden. Beispielsweise wird durch die z.B. mütterliche Berührung das Hormon ausgeschüttet. Damit assoziiert ist z.B. das Gesicht der Mutter. Also wird das hormon irgendwann ausgeschüttet, wenn das Gesicht der Mutter erblickt wird, es braucht die Berührung nicht mehr.
Was die Bindung angeht, so denke ich schon, dass auch Konditionierung da eine Rolle spielt. Das ist aber auch wichtig, denn Bindung entsteht ja nicht plötzlich, weil ein Hormon da ist....
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 18. Nov 2011 16:34 Titel: |
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Okay, danke für den Hinweis 
| jörg hat Folgendes geschrieben: | | wenn ich eine Wirkung im Zielorgan blockiere und einen gegenteiligen Effekt zeigen kann, hat das nichts mehr mit zufälligen Korrelationen zu tun. |
Man könnte ja ganz kühn behaupten, dass das Blockieren des einen Hormons (oder dessen Rezepotors) den Organismus mehr beeinflusst, als man es erwartet.
Ich kenne die Methoden natürlich nicht, aber sind sie tatsächlich so genau, dass man den Einfluss auf weitere (physiologische) Faktoren ausschließen kann?
| Zitat: | Wie Steffi schon andeutete, es hat eine Menge Wirkungen. Neben den schon angesprochenen gehören dazu: Wehenauslösung unter der Geburt, Laktation, Blutdrucksenkung, Sedierung, es beeinflusst die Kortisolausschüttung u.a.
Ein Hormon, das nur eine Wirkung in nur einem Zielorgan hat, kenne ich nicht. |
Über die zahlreichen Wirkungen des Oxytozins wusste ich nicht
bescheid. Es macht aber schon Sinn, dass ein Hormon viele "Aufgaben" übernehmen kann, allein wegen der Energie, die gespart wird, wenn statt zehn verschiedener nur ein Botenstoff "produziert" werden muss.
| Zitat: | ...ich glaube nur, dass du dir das anders vorstellst als ich:
Die Ausschüttung wird konditioniert, indem sie an andere Reize gekoppelt ist. Bindung bedeutet eine Vielzahl von Reizen und ist Personengebunden. Beispielsweise wird durch die z.B. mütterliche Berührung das Hormon ausgeschüttet. Damit assoziiert ist z.B. das Gesicht der Mutter. Also wird das hormon irgendwann ausgeschüttet, wenn das Gesicht der Mutter erblickt wird, es braucht die Berührung nicht mehr.
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Das scheint plausibel zu sein, ja. Nur bedeutete das in diesem Fall, das es von Anfang an das Oxytozin selbst ist, was dieses Bindungsgefühl hervorruft.
Ich habe es mir eher so vorgestellt, dass vielleicht schon nach/bei der Geburt Oxytozin ausgeschüttet wird (mit hier undefinierter Wirkung) und kurz darauf das Hormon X, welches tatsächlich für das Bindungsgefühl verantwortlich ist. Geschieht das oft genug, so reagieren die Zellen bereits schon bei Kontakt mit Oxytozin so, wie sie es eigentlich nur bei Kontakt mit dem Hormon X täten.
Aber mir ist jetzt klar, dass das ziemlich unwarscheinlich ist. Womöglich würde der gesamte Hormonhaushalt durcheinander geworfen, wenn sich Zellen derart konditionieren ließen und bei Kontakt mit einem Hormon gleichzeitg die Wirkung eines anderen zeigten.
Es sei denn, es ist tatsächlich nur die Erinnerung, die das Oxytozin freisetzt, eben weil es üblichweise mit dem Hormons X gemeinsam ausgeschüttet wurde. Dann dürfte die Wirkung aber - wenn überhaupt vorhanden - doch sehr mäßig ausfallen.
| Zitat: | | Das ist aber auch wichtig, denn Bindung entsteht ja nicht plötzlich, weil ein Hormon da ist.... |
Da habe ich dann doch noch eine Frage: Die Bindung entsteht natürlich nicht plötzlich, weil einmal das Hromon ausgeschüttet wurde. Dann müssten wir uns ja mit jedem Menschen, der uns vielleicht einmal umarmt hat, sehr verbunden fühlen. Aber trotzdem ist es doch generell ein Hormon (oder mehrere) die ein Gefühl hervorrufen, oder?
(Bindung entstünde dann eben, wenn besagte Hormone in Bezug auf eine Person sehr häufig ausgeschüttet würden.) |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 18. Nov 2011 20:15 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | , wenn sich Zellen derart konditionieren ließen |
Doch das geht bedingt. Zwar auch nicht so, wie du dir das vielleicht vorstellst, aber die Zelle an sich ict konditionierbar.
Ein etwas absurdes Beispiel dazu: Wenn Alkohol immer in Verbindung mit Chips getrunken wird, kann auch die Leber auf die Aufnahme von Chips mit einer Expression der induzierbaren alkoholabbauenden Enzyme reagieren.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Aber trotzdem ist es doch generell ein Hormon (oder mehrere) die ein Gefühl hervorrufen, oder? |
Es gibt Modelle, die besagen, dass ein bestimmtes Gefühl durch eine bestimmte Konstellation von Hormonen gekennzeichnet ist.
Dabei ist aber nicht nur die Ausschüttung als solche wichtig, sondern auch das verhältnis der beteiligten Botenstoffe.
Hormone sind hier im weiteren Sinne gemeint, dazu gehören also dann auch die Chemokine und Wachstumsfaktoren u.a.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 19. Nov 2011 16:48 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: |
Wenn Alkohol immer in Verbindung mit Chips getrunken wird, kann auch die Leber auf die Aufnahme von Chips mit einer Expression der induzierbaren alkoholabbauenden Enzyme reagieren.
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Das ist ja interessant. Eigentlich schien es mir jetzt eindeutig, dass ein Stoff (sei es nun ein Hormon, oder ein Stoff aus den Chips, der an sich schon als "Botenstoff" agiert) nicht plötzlich eine andere Wikrung erzielen kann, als er es zuvor getan hat. In diesem Fall aber müssten sich ja irgendwelche Zellen (die Leberzellen selbst?) sehr verändert haben, sodass sie plötzlich auf einen Stoff ansprechen, den sie vorher gar nicht bemerkten.
Allerdings scheint mir das in der Verdauung auch verhältnismäßig nützlich zu sein. Ließen sich aber beliebig Zellen konditionieren, so könnte man es ja gar nicht wagen, irgendeinem Hormon diese und jene Wirkung fest zuzuschreiben. Und was sich alles mit Medikamenten anstellen ließe, gar nicht auszudenken. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 01:08 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | In diesem Fall aber müssten sich ja irgendwelche Zellen (die Leberzellen selbst?) sehr verändert haben, sodass sie plötzlich auf einen Stoff ansprechen, den sie vorher gar nicht bemerkten. |
Vereinfacht:
Die Anwesenheit zweier Stoffe war derart gekoppelt, dass die Reaktionen darauf auch aneinander gekoppelt sind. Dazu müssen sich keine Zellen verändern, sondern lediglich Stoffwechselwege aneinader gekoppelt sein.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Ließen sich aber beliebig Zellen konditionieren, so könnte man es ja gar nicht wagen, irgendeinem Hormon diese und jene Wirkung fest zuzuschreiben. |
Es ist zwar oft nicht ganz einfach, aber doch, es geht. Im Mindesten durch Umkehr der Wirkung bei Inhibition, weil da ja initial nichts gekoppelt ist. Eine andere Untersuchungstechnik wäre z.B. die Untersuchung von Signaltransduktion in isolierten Systemen.
Die Konditionierungsfähigkeit betrifft höchstwahrscheinlich alle Zellen. Ein anderes Beispiel wäre die Niere: Koppelt man ein Diuretikum an die Anwesenheit von z.B. Zitronensäure, so nimmt nach Gabe von Zitronensäure allein die Nierenausscheidung zu.
Oder Placebo-Doping: Koppelt man ein Doping-Präparat an die Anwesenheit eines diesbezüglich unwirksamen Stoffes, so bleibt der Doping-Effekt nach Absetzen des Doping-Mittels bei alleiniger Gabe des unwirksamen Stoffes noch eine ganze Weile bestehen und zwar wesentlich länger, als es der Doping-Effekt allein täte.
Berücksichtige aber auch, dass sich das alles irgendwann wieder entkoppelt, wenn die entsprechenden Reize wegfallen.
Wie gesgt, ein Modell, das einen Teil dieses Effektes auf zellulärer Ebene erklären könnte ist die nukleäre Organisation (siehe meinen ersten beitrag zu diesem Thema). Bleibt der entsprechende Signalweg jedoch nicht aktiv, so wird auch diese sich "umstrukturieren", womit dann eine Entkopplung stattfindet. Bedenke aber, dass es mit einem einzigen solchen Mechanismus nicht erklärt werden kann. Weitere Punkte sind vermutlich: Quervernetzung von Signalwegen, "zelluläres Gedächtnis" usw.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Und was sich alles mit Medikamenten anstellen ließe, gar nicht auszudenken. |
Meinst du damit so etwas wie z.B. die genannten Punkte?
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 16:57 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | Die Anwesenheit zweier Stoffe war derart gekoppelt, dass die Reaktionen darauf auch aneinander gekoppelt sind. Dazu müssen sich keine Zellen verändern, sondern lediglich Stoffwechselwege aneinader gekoppelt sein.
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Hm, ich bin mir nicht sicher, ob ich das richtig verstehe.
Wenn Stoffwechselwege von Grund aus aneinander gekettet wären, bedürfte es keiner Konditionierung mehr. Das heißt doch, dass der Zusammenhang zwischen Stoff A und Stoff B zunächst hergestellt werden muss, bevor die Zelle auf Stoff B so reagiert, wie zuvor nur auf Stoff A.
Folglich muss sich irgendetwas geändert haben, nur was?
| Zitat: | | Es ist zwar oft nicht ganz einfach, aber doch, es geht. Im Mindesten durch Umkehr der Wirkung bei Inhibition, weil da ja initial nichts gekoppelt ist. |
Zum Beispiel wenn man die bekannten Rezeptoren für diesen Stoff blockieren würde?
| Zitat: | | Eine andere Untersuchungstechnik wäre z.B. die Untersuchung von Signaltransduktion in isolierten Systemen. |
Und wenn dann die Auswirkung des fraglichen Stoffes in einem Bereich nachlässt/verschwindet, geht man davon aus, dass diese Wirkung nur "ankonditioniert" war?
| Zitat: | ein Modell, das einen Teil dieses Effektes auf zellulärer Ebene erklären könnte ist die nukleäre Organisation
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Hieße das, dass die DNA entsprechend anders positioniert wird, sodass ein Genabschnitt nun mit größerer Warscheinlichkeit dann abgelesen wird, wenn der konditionierte Reiz (also irgendein Hormon) der Zelle ein Signal gibt?
Wobei das ja noch viel mehr Fragen aufwerfen würde...
| Zitat: | Meinst du damit so etwas wie z.B. die genannten Punkte?
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Ja, absolut. Besonders was das Doping angeht. Ich kann mir nicht vorstellen, dass es so einfach ist, aber theoretisch könnte man bei einem knditionierten Doping ja nur noch die Wirkung vermuten und nicht den Stoff an sich nachweisen. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 17:22 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Folglich muss sich irgendetwas geändert haben, nur was? |
Das ist oft nicht so ganz klar.
Die verschiedenen Signalwege überschneiden sich häufig, das ist richtig. Wie konkret es bei einem ganz anderen Reiz dann aber zu einer spezifischen Antwort, die eigentlich einem anderen Reiz "vorbehalten" ist, kommt, weiss man (bzw. ich) oft nicht genau.
Klar scheint, dass auch Zellen über eine abstrakte Form eines "Erinnerungsvermögens" verfügen.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Zum Beispiel wenn man die bekannten Rezeptoren für diesen Stoff blockieren würde? |
Genau.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Und wenn dann die Auswirkung des fraglichen Stoffes in einem Bereich nachlässt/verschwindet, geht man davon aus, dass diese Wirkung nur "ankonditioniert" war? |
In isolierten Systemen schaust du dir ex vivo nur die Reaktion der Zelle auf einen bestimmten Reiz an. Zellkulturexperimente wäre hier das Stichwort.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Hieße das, dass die DNA entsprechend anders positioniert wird, sodass ein Genabschnitt nun mit größerer Warscheinlichkeit dann abgelesen wird, wenn der konditionierte Reiz (also irgendein Hormon) der Zelle ein Signal gibt?
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So kannst du dir das vorstellen. Es konnte gezeigt werden, dass Gene, die häufiger exprimiert werden, an der Kernpore positioniert werden und dann schneller und eher wieder transkribiert werden.
Der Zusammenhang zur zellulären Konditionierung ist jedoch noch nicht eindeutig belegt.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | aber theoretisch könnte man bei einem knditionierten Doping ja nur noch die Wirkung vermuten und nicht den Stoff an sich nachweisen. |
Genau darum gehts, man könnte Doping dann nicht mehr nachweisen.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 17:55 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | | In isolierten Systemen schaust du dir ex vivo nur die Reaktion der Zelle auf einen bestimmten Reiz an. Zellkulturexperimente wäre hier das Stichwort. |
Könnte es da nicht wiegesagt schwierig sein, gleich auf eine konditionierte Wirkung zu schließen, wo man doch in einer gewissermaßen künstlichen Umgebung (weil extrahierte Zellen) testet?
Vielleicht bleibt hier die Wirkung des Stoffes A aus, aber nicht deshalb, weil die Wirkung nur ankonditioniert war, sondern weil ein zweiter Stoff nicht vorhanden war.
Wie du schon sagtest, dass man vermutet, Gefühle kämen durch eine ganz bestimmte Kombination von Botenstoffen u.Ä. zustande, so kann ja jede Wirkung, die man eigentlich einem speziellen Stoff zuschreibt, in Wahrheit nur in Verbindung mit einem zweiten Stoff zustande kommen. So könnte man bei Zellkulturexperimenten evtl. eine Zellkonditionierung annehmen, wo gar keine ist.
| Zitat: | So kannst du dir das vorstellen. Es konnte gezeigt werden, dass Gene, die häufiger exprimiert werden, an der Kernpore positioniert werden und dann schneller und eher wieder transkribiert werden.
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Gibt es denn schon Theorien, wie die Umpositionierung der DNA erfolgt?
Und abgesehen davon: Es ist doch nicht immer ein und derselbe Transkriptionsfaktor, der jedes Gensegment ablesen kann (wenn er denn dort hingelangt)?
Das hieße also, dass sich Zellen auf diese Weise nur konditionieren ließen, wenn die zu konditionierende Genexpression durch das gleiche Protein erfolgt, wie die unkonditionierte Expression für diesen Stoff.
Oder - und da bin ich mir wirklich nicht sicher - ich habe eine falsche Vorstellung von eben diesen Transkriptionsfaktoren.
| Zitat: | | Genau darum gehts, man könnte Doping dann nicht mehr nachweisen. |
Ich frage mich warum es dann überhaupt noch "normales" Doping gibt. Aber vielleicht ist es einfach praktischer, da die lange Zeit fürs Konditionieren wegfällt. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 18:10 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Könnte es da nicht wiegesagt schwierig sein, gleich auf eine konditionierte Wirkung zu schließen, wo man doch in einer gewissermaßen künstlichen Umgebung (weil extrahierte Zellen) testet? |
In solchen Systemen untersucht man die authentische Wirkung, weil hier eine Konditionierung eigentlich ausgeschlossen werden kann.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es denn schon Theorien, wie die Umpositionierung der DNA erfolgt? |
Nee, die Erkenntnis selbst ist noch gar nicht so alt....
Man hat einige Faktoren definieren können, die daran beteiligt sind, aber wie das genau läuft, ist gegenstand modernster Forschung und Diskussion.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Und abgesehen davon: Es ist doch nicht immer ein und derselbe Transkriptionsfaktor, der jedes Gensegment ablesen kann (wenn er denn dort hingelangt)?
Das hieße also, dass sich Zellen auf diese Weise nur konditionieren ließen, wenn die zu konditionierende Genexpression durch das gleiche Protein erfolgt, wie die unkonditionierte Expression für diesen Stoff.
Oder - und da bin ich mir wirklich nicht sicher - ich habe eine falsche Vorstellung von eben diesen Transkriptionsfaktoren. |
Das Transkriptionsmodell unterliegt auch gerade einem Dogmenwandel, seit festgestellt wurde, dass der RNA-Polymerase-Initiationskomplex an fast jedem Gen quasi "wartet", bis die Elongation angeregt wird.
Dazu binden Transkriptionsfaktoren an Enhancer-Elementen, die räumlich vom Promoter entfernt sind. Die Polymerase legt immer mal los und "will" transkribieren. Der Übergang von abortiver zu vollendeter Transkription ist da auch noch nicht völlig geklärt.
Da ist noch ein Nobel-Preis zu holen....
Wenn dich das genauer interessiert, schau dir mal das "Mediator-Modell" von Kornberg an, der hat 2006 den Nobelpreis erhalten.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Ich frage mich warum es dann überhaupt noch "normales" Doping gibt. Aber vielleicht ist es einfach praktischer, da die lange Zeit fürs Konditionieren wegfällt. |
Auch diese Erknntnis ist noch recht jung....
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 20:33 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | In solchen Systemen untersucht man die authentische Wirkung, weil hier eine Konditionierung eigentlich ausgeschlossen werden kann.
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Man geht also davon aus, dass die in der Kultur entstandenen Zellen noch unbeeinflusst sind?
| Zitat: | | Wenn dich das genauer interessiert, schau dir mal das "Mediator-Modell" von Kornberg an, der hat 2006 den Nobelpreis erhalten. |
Zu Kornberg finde ich eine Menge, aber beim Mediatormodell von R.Kornberg wirds schwierig.
Aber noch einmal zu den Transkriptionsfaktoren: Sind dort bereits verschiedene bekannt, oder gibt es tatsächlich in jeder Zelle nur eine Art von Proteinen, die jedes Gensegment ablesen können?
Ich meine sogar irgendwo einmal gelesen zu haben, dass in manchen Fällen ein Stoff, aufgrund dessen Anwesenheit im Blut ein bestimmtes Gen abgelesen wird, selbst als Transkriptionsfaktor dient. Im Prinzip wäre dass dann der Blutzucker, der selbst das "Insulin-Gen" anspricht.
In diesem Fall mag das ja sehr abwegig sein, aber gibt es vergleichbares?
| Zitat: | | Auch diese Erknntnis ist noch recht jung.... |
Dann bin ich mal gespannt, wie lange es noch dauert, bis der Leistungssport vermeindlich dopingfrei wird und trotzdem reihenweise Weltrekorde aufgestellt werden. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 20:40 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Man geht also davon aus, dass die in der Kultur entstandenen Zellen noch unbeeinflusst sind? |
Du hälst sie während deiner Experimente einfach möglichst frei von anderen Einflüssen ausser den zu untersuchenden.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Zu Kornberg finde ich eine Menge, aber beim Mediatormodell von R.Kornberg wirds schwierig. |
Schau dir das mal an:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1941834/pdf/zpq12955.pdf
Damit dürften auch einige deiner anderen Fragen beantwortet werden.
Achte dabei auf den Unterschied zwischen allgemeinen und speziellen Transkriptionsfaktoren.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 22:20 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | | Du hälst sie während deiner Experimente einfach möglichst frei von anderen Einflüssen ausser den zu untersuchenden. |
Naja, irgendwoher müssen die Zellen (oder eben die erste) ja uhrsprünglich kommen. Und da müsste man sicher gehen, dass diese erste Zelle, oder das entsprechende Erbmaterial, nicht schon irgendeiner Konditionieurng unterlag.
Super, vielen Dank!
Ich glaube nicht, dass ich alles verstanden habe, aber offenbar sind spielen mehr Faktoren bei der Transkription eine Rolle, als ich uhrsprünglich dachte.
Ich habe es jetzt so verstanden, dass der Activator den ganzen Prozess der Genexpression erst einmal in Gang setzt. Dies wird vom einem Proteincomplex (Mediator) an den Promoter weitergeleitet. Hier kann aber nur dann die tatsächliche Expression stattfinden, wenn sowohl der Mediator, als auch ein weiterer "general transkription factor", der richtige ist.
Der anfänglich wichtige "Activator" wird aber nicht genau definiert.
Ist das soweit richtig? |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 20. Nov 2011 23:03 Titel: |
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Na ja, so ganz hast du es nicht, aber fast.
Also, am Promoter sitzt der sog. Präinitiationskomplex, der aus den 5 allgemeinen Transkriptionsfaktoren (general transcriptionfactors) und der RNA-Polymerase besteht.
Nun wird immer mal wieder ein bischen transkribiert, ganz ohne dass ein regulatorisches Element das steuert.
Das ist bei fast allen Genen der Fall, dass dieser Komplex daran sitzt, ganz egal, ob es gerade gelesen werden soll oder nicht. Ebenso wird bei allen Genen ein wenig transkribiert, meistens entstehen jedoch unbrauchbar kurze Transkripte.
Nun erreicht ein Reiz die Zelle und das Signal wird intrazellulär weitergeleitet. Das Ende vom Lied ist, dass ein sog. spezifischer Transkriptionsfaktor (activator) aktiviert wird, der eine vom Promoter räumlich entfernte Sequenz erkennt, den sog. Enhancer. Über Mediatoren wird nun dem Präinitiationskomplex "bescheidgegeben", dass er loslegen kann mit der Transkription und die Transkription geht aus ihrem latenten Stadium in ein aktives Stadium über, das ganze Gen wird nun gelesen.
Es gibt aber nicht nur Aktivatoren, sondern auch Inhibitoren, die Sequenzen, an die die binden, heissen "Silencer" statt Enhancer.
Derselbe Faktor kann für ein Gen ein Aktivator und für ein anderes ein Inhibitor sein, beide sind sie aber spezielle Trankriptionsfaktoren.
Die allgemeinen Transkriptionsfaktoren sind stets die gleichen und regulieren alle Gene, die speziellen regulieren nur einen Anteil der Gene und es gibt viele verschiedene. Warum in entsprechenden Situationen mal diese und mal jene Gene darüber reguliert werden, ist unklar. Z.B. spielen bei Differenzierung, Zellteilung und Zellwachstum die gleichen Transkriptionsfaktoren eine Rolle. Warum bleibt z.B. bei der Teilung von Stammzellen eine Zelle eine Stammzelle und die andere differenziert sich zu einer reifen zelle aus? Der Reiz ist derselbe, der spezielle TF ist derselbe, aber die dadurch regulierten Gene unterscheiden sich. Man kann hier verschiedene Zweige eines Signalweges zugrunde legen sowie eine noch nicht verstandene Vernetzung verschiedener Signalwege und zelluläre Kommunikation.
Es gibt einige Dinge, die klar sind, wie z.B. dass es abhängig von dem "gewählten Weg" verschiedene andere Modifikationen der Zelloberfläche oder des Zytoskellettes gibt, aber mechanistisch ist das meiste unklar.
Wenn jetzt ein Reiz besonders häufig auftritt, werden die oft benötigten Gene an die Zellpore rekrutiert, damit sie in Zukunft schneller und effizienter verfügbar sind. Das betrifft ja nicht nur Gene, die am Ende speziell eines Signalweges stehen , sondern es kommen ja eine ganze Menge Reize in der Zelle an. Nun konnte auch gezeigt werden, dass bestimmte Gene gerne zusammen gelesen werden, andere weniger gerne. Das könnte auch an der chromosomalen Ordnung im Zellkern liegen, denn seltsamerweis liegen Chromosomen in einer fest definierten Ornung vor, so dass manche Chromosomen eher gerne nebeneinander liegen und andere nicht. Zusammenhänge zwischen den ganzen Organisationsformen existieren (da gibt es noch viiiiel mehr Organisation, nucleosomal, epigenetisch usw. und die scheinen sich gegenseitig irgendwie zu bedingen).
Also ist auch der Zellkern entsprechend den Bedürfnissen der Zelle organisiert. Damit wird dann z.B. auch die gemeinsame Expression verschieden regulierter Gene begünstigt, wenn sie oft gemeinsam benötigt wurden.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Naja, irgendwoher müssen die Zellen (oder eben die erste) ja uhrsprünglich kommen. Und da müsste man sicher gehen, dass diese erste Zelle, oder das entsprechende Erbmaterial, nicht schon irgendeiner Konditionieurng unterlag. |
Das stimmt schon, aber du bringst die Zellen ja irgendwann um, um bestimmte Dinge zu zeigen.
Zudem wie gesagt: Konditionierung geschieht ja nicht einmal und besteht dann für immer. Fällt ein gekoppelter Reiz länger weg, so entkoppelt sich das ja auch wieder.
Zudem nimmst du immer Kontrollen mit, um ja unspezifische Effekte auszuschliessen. Diese Kontrollen unterscheiden sich von den Experimenten einzig durch das, was man untersucht.
Das Erbmaterial selbst bleibt ja, wie es ist, die Anordnung ändert sich.
Wenn von zwei gekoppelten Reizen einer wegfällt, dann reagiert die zelle ja nicht für immer auch auf den zweiten Reiz mit. Nach einer Weile ist das wieder vorbei.
Ausserdem sind die Zellen meist schon so lange in Kultur, dass sie schon laaange nichts anderes mehr gesehen haben.
Hast du Zellen für ein Experiment benutzt, nimmst du für ein neues Experiment natürlich nicht dieselben, wohl aber die Gleichen. Man hat also immer Zellen in Kultur, die einfach nur vermehrt werden.
Du kannst das schon ziemlich sicher ausschliessen (kannst du mir ruhig glauben )
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 21. Nov 2011 17:34 Titel: |
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Vielen Dank für die ausführliche Erläuterung, ich glaube das Prinzip habe ich jetzt soweit verstanden!
Ich frage mich nur, ob das Thema nicht langsam gesplittet werden müsste, da es nun ja nicht mehr in erster Linie um Neurophysiologie o.Ä. geht.
| jörg hat Folgendes geschrieben: | | Ebenso wird bei allen Genen ein wenig transkribiert, meistens entstehen jedoch unbrauchbar kurze Transkripte. |
Ein wenig verwunderlich finde ich das schon. Wenn man einmal bedenkt, wie viele dieser vermeindlich unbrauchbaren Transkripte allein in einer Stunde oder Minute produziert werden, so erfordert das doch eine beträchtliche Menge an Energie. Ich kann mir deshalb nicht so recht vorstellen, dass es sich nur um eine Art Müll handelt. Irgendeine Funktion müsste es eigl. geben...
| Zitat: | | Das Ende vom Lied ist, dass ein sog. spezifischer Transkriptionsfaktor (activator) aktiviert wird, der eine vom Promoter räumlich entfernte Sequenz erkennt, den sog. Enhancer. |
Gibt es eigentlich mehrere Enhancer, die für die selbe Gensequenz verantwortlich sind, und somit allein durch ihre Anzahl bereits die Warscheinlichkeit für ein Andocken des Activators und damit die anschließende Transkription erhöhen?
Ich fürchte, dass der Wiki-Artikel diesbezüglich nicht sonderlich aktuell ist.
| Zitat: | | Über Mediatoren wird nun dem Präinitiationskomplex "bescheidgegeben", dass er loslegen kann mit der Transkription und die Transkription geht aus ihrem latenten Stadium in ein aktives Stadium über, das ganze Gen wird nun gelesen. |
Was mir hier nocht nicht so ganz einleuchtet, ist der Übergang vom spezifischen Signal des Activators zum unspeziefischen Signal, welches letztendlich den Präinitialisierungkomplex aktiviert.
Die Mediatoren sind ja wohl auch noch unterschiedlich, schließlich müssen sie ja auch das spezifische Signal eines speziellen Enhancers erkennen und weiterleiten...oder sehe ich das falsch?
Oder ist lediglich der Enhancer empfänglich für einen speziellen Activator, liegt aber in relativer Nähe zum entsprechenden Genabschnitt und macht es somit wahrscheinlich, dass ein beliebiger Mediator nun von hier aus eben diesen nahen Genabschnitt aktiviert - einfach weil es der warscheinlichste ist. In diesem Fall müsste allein der Enhancer spezifisch für einen Aktivator sein.
| Zitat: | Zudem wie gesagt: Konditionierung geschieht ja nicht einmal und besteht dann für immer. Fällt ein gekoppelter Reiz länger weg, so entkoppelt sich das ja auch wieder.
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Ja, das ist der springende Punkt! Ich glaube, ich hatte da ein ziemlich dickes Brett vor dem Kopf |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 21. Nov 2011 18:17 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Ich frage mich nur, ob das Thema nicht langsam gesplittet werden müsste, da es nun ja nicht mehr in erster Linie um Neurophysiologie o.Ä. geht. |
Dann können wir ja hiermit mal einen Moderator oder so bitten, das Thema in die Sparte "Cytologie" zu verschieben, da passt es wohl hin (falls ein Moderator das hier liest: Bitte um Beurteilung, ob das Thema verschoben werden sollte und es, falls das geschehen soll, auch gleich zu tun).
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann mir deshalb nicht so recht vorstellen, dass es sich nur um eine Art Müll handelt. Irgendeine Funktion müsste es eigl. geben... |
Nee, das kommt sofort in die Tonne, also wird abgebaut.
Mit der Energieverschwendung hast du recht, aber so viel ist das auch wieder nicht. Eigentlich wäre es sogar energieaufwändiger, den Komplex immer wieder neu an den Transkriptionsstart zu mobilisieren.
Selbst, wenn das nicht so wäre, so ist das wohl der Preis für ein dynamisches, aber auch schnelles und effizientes Expressionssystem.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Gibt es eigentlich mehrere Enhancer, die für die selbe Gensequenz verantwortlich sind |
Gibt es, die sind auch nicht immer sequenzgleich. Dasselbe Gen könnte ja durch zwei verschiedene Aktivatoren reguliert werden, die unterschiedliche Enhancer-Sequenzen erkennen. Man könnte also sagen, hier gelten die Prinzipien von Divergenz und Konvergenz.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | und somit allein durch ihre Anzahl bereits die Warscheinlichkeit für ein Andocken des Activators und damit die anschließende Transkription erhöhen? |
Das klingt ganz nach einer Erklärung, die auf der Grundlage einer "zufälligen Begegnung" durch ungerichtete Diffusion bestehen möchte.
Da diffundiert aber nicht ungerichtet, es gibt gute Hinweise darauf, dass ein gerichteter Transport und eine gezielte Rekrutierung stattfindet.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Was mir hier nocht nicht so ganz einleuchtet, ist der Übergang vom spezifischen Signal des Activators zum unspeziefischen Signal, welches letztendlich den Präinitialisierungkomplex aktiviert. |
Das ist auch noch nicht abschliessend zu erklären. Es sind mehr als 20 Mediatoren beschrieben und einige Autoren zählen sie zu den allgemeinen Transkriptionsfaktoren. Verschiedene Aktivatoren können also die gleichen Mediatoren rekrutieren.
Klar ist, dass die Mediatoren an den Aktivator binden, sobald der an den Enhancer gebunden ist. Dann binden sie auch am Präinitiationskomplex und bringen ihn in eine räumliche Nähe zum Aktivator. Darauf erfährt die Polymerase einige Modifikationen und es geht los....
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Oder ist lediglich der Enhancer empfänglich für einen speziellen Activator, |
So ist es...
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | liegt aber in relativer Nähe zum entsprechenden Genabschnitt |
Es gibt Enhancer, die einen definierten Abstand zum Promoter haben und gut untersucht sind, es gibt aber auch welche, die liegen weit weg von dem Gen, das sie regulieren. Es gibt sogar Leute, die annehemen, dass ein reguliertes Gen nicht einmal auf demselben Chromosom liegen muss, obwohl ein solches Beispiel noch nicht gefunden wurde.
Es konnte aber auf anderen Ebenen schon gezeigt werden, dass die nebeneinanderliegenden Chromosomen sich gegenseitig beeinflussen. Nachgewiesen ist das für epigenetischen Faktoren.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 21. Nov 2011 22:46 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | Eigentlich wäre es sogar energieaufwändiger, den Komplex immer wieder neu an den Transkriptionsstart zu mobilisieren.
Selbst, wenn das nicht so wäre, so ist das wohl der Preis für ein dynamisches, aber auch schnelles und effizientes Expressionssystem. |
Ja, dass es nach der langen Entwicklungsgeschichte doch ziemlich optimiert sein müsste, steht außer Frage. Aber gerade deshalb kann ich mir gut vorstellen, dass diese "Schnipsel" evtl. doch irgendeine regulatorische Wirkung haben. Auch wenn dass nichts mit den unbrauchbaren Bruchstücken der auf ihnen kodierten genetischen Information zu tun haben sollte, so kann es doch sein, dass die schlichte Existenz dieser Schnipsel einen Einfluss hat, den man noch nicht kennt. Wiegesagt, einfach weil das ganze ein so "perfektes" System ist.
Aber gut, das ist wohl reine Spekulation.
| Zitat: | Dasselbe Gen könnte ja durch zwei verschiedene Aktivatoren reguliert werden, die unterschiedliche Enhancer-Sequenzen erkennen. Man könnte also sagen, hier gelten die Prinzipien von Divergenz und Konvergenz.
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Bedeutet das, dass auch Mutationen dafür sorgen können, dass plötzlich ein weiterer Enhancer für ein Gen zur Verfügung steht, welches evtl. sogar einen anderen Aktivator binden kann?
Oder ist es das eher unwarscheinlich?
| Zitat: | Das klingt ganz nach einer Erklärung, die auf der Grundlage einer "zufälligen Begegnung" durch ungerichtete Diffusion bestehen möchte.
Da diffundiert aber nicht ungerichtet, es gibt gute Hinweise darauf, dass ein gerichteter Transport und eine gezielte Rekrutierung stattfindet. |
"Zufällig" auf keinen Fall. Ich habe ohnehin den Eindruck, dass in der Biologie gerne auf den Begriff des Zufalls und der Warscheinlichkeit zurückgegriffen wird, solange man den entsprechenden Mechanismus noch nicht gefunden hat. Wie in vielen anderen Bereichen des Lebens übrigens auch.
Aber in diesem Fall scheint das ja glücklicherweise anders zu sein.
Gibt es nur "Hinweise" oder sind vielleicht auch schon Theorien veröffentlich worden, die eine Erklärung für diesen gerichteten Transport bieten?
| Zitat: | | Es konnte aber auf anderen Ebenen schon gezeigt werden, dass die nebeneinanderliegenden Chromosomen sich gegenseitig beeinflussen. Nachgewiesen ist das für epigenetischen Faktoren. |
Ja, das ist nachvollziebar. Wenn noch ein Chromosom "im Weg liegt", können sich da schielßich keine Stoffe entlang bewegen, was ja mit Sicherheit Auswirkungen hat.
Dazu mal eine andere Frage: Hat man schon die Position der DNA in gleichen oder auch verschiedenen Körperzellen untersucht? Theoretisch müsste sie bei dem gleichen Zelltyp ja ebenfalls identisch sein, ansonsten gäbe es - zumindest nach meiner Vorstellung - drastische Unterschiede beim Ablesen der Erbsubstanz. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 21. Nov 2011 23:20 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | so kann es doch sein, dass die schlichte Existenz dieser Schnipsel einen Einfluss hat, den man noch nicht kennt. Wiegesagt, einfach weil das ganze ein so "perfektes" System ist. |
Es konnte gezwigt werden, dass diese kurzen (meistens wirklich seeehhr kurze) Transkripte sofort degradiert werden.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Bedeutet das, dass auch Mutationen dafür sorgen können, dass plötzlich ein weiterer Enhancer für ein Gen zur Verfügung steht, welches evtl. sogar einen anderen Aktivator binden kann?
Oder ist es das eher unwarscheinlich? |
Ich weiss nicht, wie konserviert die Domänen sein müssen, theoretisch wäre das denkbar, doch Beispiele sind mir da nicht bekannt.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Gibt es nur "Hinweise" oder sind vielleicht auch schon Theorien veröffentlich worden, die eine Erklärung für diesen gerichteten Transport bieten? |
Da ist einiges publiziert worden, ich habe leider keinen Übersichtsartikel gefunden, zu dem ich dich hier verlinken kann, weil man für die, die ich kenne, ein Abo bei dem entsprechenden Verlag braucht.
Es sind auf jeden Fall potentielle Interaktionspartner für den ein oder anderen speziellen Transkriptionsfaktor identifiziert, die z.B. an dem Transport durch die Kernpore beteiligt sind. Der Zellkern selbst ist diesbezüglich vorerst noch eine black-box.
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Hat man schon die Position der DNA in gleichen oder auch verschiedenen Körperzellen untersucht? Theoretisch müsste sie bei dem gleichen Zelltyp ja ebenfalls identisch sein, ansonsten gäbe es - zumindest nach meiner Vorstellung - drastische Unterschiede beim Ablesen der Erbsubstanz. |
Ja, das hat man untersucht. Ich habe da letzte Woche erst einen interessanten Vortrag zu gehört. In der Retina von Säugetieren z.B. ist die Lage der Chromosomen hoch konserviert. Interessant ist da, dass abhängig davon, ob es sich um ein nacht- oder ein tagaktives Tier handelt, die Organisation des Zellkerns unterschiedlich ist, was einen Einfluss auf den Lichtweg durch diese Zellen hat. Also scheint auch diese Organisation nicht nur biochemische Relevanz zu haben, sondern auch eine physikalische.
Auch in anderen Zellen finden sich zelltypische Anordnungen der Chromosomen und chromosomenspezifische Zusammenlagerungen.
Die Funktion ist nur in den seltensten Fällen so genau untersucht, wie bei den Retinazellen, wo der Lichtweg im Vordergrund zu stehen scheint. Eine aktuelle Untersuchung beschäftigt sich dabei mit künstlich befruchteten Neugeborenen, bei denen diese Organisation anders ist, was im Zusammenhang mit den veränderten epigenetischen Mustern und der häufig auftretenden Entwicklungsverzögerung im Zusammenhang zu stehen scheint.
Auch einige Viren organisieren die Zellkerne um, was das nukleäre Gleichgewicht empfindlich stören kann.
Die Daten aus dem Vortrag sind aber noch nicht einmal veröffentlicht und ich habe leider den Namen von der Dame vergessen, die ihn gehalten hat.
Aber wie angemerkt, das ist Gegenstand moderner Forschung und die konkreten Zusammenhänge lassen sich da nur erahnen.
Welcher Ambition entspringt eigentlich deine doch sehr intensive Neugier, wenn ich fragen darf?
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 22. Nov 2011 17:45 Titel: |
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| Zitat: | | Es konnte gezwigt werden, dass diese kurzen (meistens wirklich seeehhr kurze) Transkripte sofort degradiert werden. |
Zunächst sind sie allerdings da und so kurz ihre Existenz auch sein sollte, können sie ja doch irgendetwas bewirken.
Ein ganz abstruser Gedanke wäre ja, dass diese "Schnipselproduktion" etwas mit der potentiellen Umpositionierung der Chomosomen zu tun hat. Vielleicht enfehrnen sich die Bereiche, an denen ständig nur Müll produziert wird mit der Zeit minimal von den Kernporen und bewirken somit indirekt eine Konditionierung der Zelle.
Wäre aber auch fraglich, da dies ja nicht eine simultane oder zeitnahe Aktivierung zweier Genabschnitte erforderte, wie es aber bei der Konditionierung ja wohl der Fall ist.
Nur noch eine Frage diesbezüglich (und ich hoffe dass das nicht wieder ein völlig neues Thema ist):
Die MicroRNA, die ja wohl Transkription verhindern kann, hat die irgendetwas mit den besagten Schnipseln gemein?
| Zitat: | | Es sind auf jeden Fall potentielle Interaktionspartner für den ein oder anderen speziellen Transkriptionsfaktor identifiziert, die z.B. an dem Transport durch die Kernpore beteiligt sind. Der Zellkern selbst ist diesbezüglich vorerst noch eine black-box. |
Gut, dann mal sehen was die Forschung diesebezüglich noch hervorbringt. Prinzipiell müsste es doch für jeden Stoff, der normalerweise nur in geringer Konzentration auftritt, einen "regulierten" Weg durch die Zelle geben. Vielleicht wenn es so eine Art Spurenelemente gäbe, die als spezifische Transkriptionsfaktoren dienten.
Wenn es hier immer nur Diffusion gäbe, so könnten in diesem Fall vielleicht nicht in der rechten Zeit genügend der benötigten Proteine kodiert werden.
| Zitat: | Auch in anderen Zellen finden sich zelltypische Anordnungen der Chromosomen und chromosomenspezifische Zusammenlagerungen.
Die Funktion ist nur in den seltensten Fällen so genau untersucht, wie bei den Retinazellen, wo der Lichtweg im Vordergrund zu stehen scheint.
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Wäre es da nicht interessant die Chromosomenanordnungen von Embryonalen Zellen mit denen von spezifiischen adulten Stammzellen zu vergleichen (und im Anschluss daran vielleicht noch mit den normalen Körperzellen)?
Wenn es gelingt, die dort vielleicht auftretenden Unterschiede in der Anordnung aufzudecken und die Position der Chromosomen dann künstlich zu verändern, so könnte man ja womöglich die weitere Ausdifferenzierung der Zelle (zielgerichtet) beeinflussen. Oder ist das jetzt zu weit hergeholt?
| Zitat: | | Welcher Ambition entspringt eigentlich deine doch sehr intensive Neugier, wenn ich fragen darf? |
Diese Frage hast du im Prinzip schon selbst beantwortet: Neugier. Ich weiß ehrlich gesagt nicht, wie ich das anders nennen sollte - um schnelle Informationen für eine morgen anstehende Klausur geht es mir mit Sicherheit nicht |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 22. Nov 2011 17:58 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Die MicroRNA, die ja wohl Transkription verhindern kann, hat die irgendetwas mit den besagten Schnipseln gemein? |
Wie meinst du das? Also miRNA-Bindungsstellen haben diese "Schnipsel" eher nicht.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Prinzipiell müsste es doch für jeden Stoff, der normalerweise nur in geringer Konzentration auftritt, einen "regulierten" Weg durch die Zelle geben. |
Nicht nur für gering konzentrierte Stoffe. Die Zelle ist dermassen vollgepackt mit irgendwelchen Sachen, dass sich das alles im Weg stünde, wäre sie auf Diffusion angewiesen.
Die wichtigsten spezifischen Transkriptionsfaktoren sind identifiziert und stehen am Ende intrazellulärer Signalkaskaden. Kannst dir ja einmal beispielhaft den MAP-Kinase-Signalweg bei Wikipedia anschauen....
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Wäre es da nicht interessant die Chromosomenanordnungen von Embryonalen Zellen mit denen von spezifiischen adulten Stammzellen zu vergleichen (und im Anschluss daran vielleicht noch mit den normalen Körperzellen)? |
Ja, wäre es. Für deine weiteren Vorschläge müsste jedoch erst einmal bekannt sein, wie das alles überhaupt konkret zusammenhängt. Die Ausdifferenzierung von Zellen ist mit Sicherehit einfacher zu beeinflussen, zumal die nukleäre Organisation wohl eher eine Folge als ein Grund der verschiedenen Differenzierungsstufen ist.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | um schnelle Informationen für eine morgen anstehende Klausur geht es mir mit Sicherheit nicht |
Puh, was für ein Glück, ich dachte schon....
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 22. Nov 2011 19:00 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | Wie meinst du das? Also miRNA-Bindungsstellen haben diese "Schnipsel" eher nicht.
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Naja, ich dachte schlicht, dass ja beides relativ kurze RNAabschnitte sind.
Oder ist das nicht richtig?
| Zitat: | | Die wichtigsten spezifischen Transkriptionsfaktoren sind identifiziert und stehen am Ende intrazellulärer Signalkaskaden. Kannst dir ja einmal beispielhaft den MAP-Kinase-Signalweg bei Wikipedia anschauen.... |
Danke, ich glaube jetzt habe ich ein grobes Bild davon. dann sind all diese Signalkaskaden dafür da, den Weg zwischen den einzelnen Stoffen (die dann jeweils miteinander reagieren und so das Signal weitergeben) zu verkürzen?
Diffusion gibt es ja eigentlich immernoch. Dank solcher Signalwege muss aber ein Stoff einfach nicht lange herumdiffundieren, bis er seine "Nachricht" weitergereicht hat. Und auf je mehr Stoffe ein solcher Weg aufgeteilt ist, desto kürzer werden die einzelnen Strecken und desto effektiver damit die Signalweiterleitung - jetzt mal ganz platt gesprochen. Stimmt das soweit?
| Zitat: | | Für deine weiteren Vorschläge müsste jedoch erst einmal bekannt sein, wie das alles überhaupt konkret zusammenhängt. Die Ausdifferenzierung von Zellen ist mit Sicherehit einfacher zu beeinflussen, zumal die nukleäre Organisation wohl eher eine Folge als ein Grund der verschiedenen Differenzierungsstufen ist. |
Ist das nicht wieder die Frage nach dem Huhn und dem Ei?
Und wenn man epiogenetische Faktoren mal außen vor lässt, so müsste man doch mit einer Umstrukturierung der Chromosomen dafür sorgen können, dass ein Gen leichter "erreicht" und abgelesen werden kann. Oder dass man es vielleicht wie in Embrynolane Stammzellen positioniert, sodass dann vielleicht ausschließlich epigenetische faktoren eine Rolle spielen.
Aber du hast recht, alles was mir jetzt diesbezüglich vorschwebt, setzt Erkenntnisse voraus, die es noch gar nicht gibt... |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 23. Nov 2011 16:59 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Naja, ich dachte schlicht, dass ja beides relativ kurze RNAabschnitte sind.
Oder ist das nicht richtig? |
Die abortiven Transkripte sind initial nur wenige Nukleotide lang.
Wenn das Transkript länger als ca. 20-25nt wäre, würde die prozessive Elongation begonnen, weil dann bereits das 5'-Cap angehängt wird. Mit 5'-Capping geht die RNA-Polymerase II in den prozessiven Modus über.
Vorläufer der miRNAs sind länger und voll ausgereift, sie verfügen über ein 5'-Cap und einen Poly(A)-Schwanz. Sie werden dann gezielt in kleinere Fragmente zerlegt.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | dann sind all diese Signalkaskaden dafür da, den Weg zwischen den einzelnen Stoffen (die dann jeweils miteinander reagieren und so das Signal weitergeben) zu verkürzen?
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Interessante Idee....
Doch was ist dann mit Hormonen, die direkt als spezifischer Transkriptionsfaktor fungieren, also durch die Zellmembran diffundieren, sich mit ihrem intrazellulären, löslichen Rezeptior zusammenlagern und dann in den Zellkern gelangen, wo sie direkt als Transkriptionsfaktor dienen? Sowas gibt es auch...
Ich glaube, dass im Vordergrund die Regulierbarkeit und gezielte Quervernetzung verschiedener Signalwege steht.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | so müsste man doch mit einer Umstrukturierung der Chromosomen dafür sorgen können, dass ein Gen leichter "erreicht" und abgelesen werden kann. Oder dass man es vielleicht wie in Embrynolane Stammzellen positioniert, sodass dann vielleicht ausschließlich epigenetische faktoren eine Rolle spielen.
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Die Ordnung der Chromosomen ist eines, ein anderes die Positionierung häufig gelesener Gene an der Kernpore ein anderes. Konkrete Zusammenhänge zeichnen sich da nicht ab. Auch wenn Gene, die häufiger gelesen werden, an der Zellkernpore positioniert werden, ändert sich die übergeordnete Struktur der Chromosomen nicht.
Ob die Betrachtung der Chromosomenordnung im Zellkern ohne Beachtung epigenetischer Faktoren überhaupt möglich ist, bleibt abzuwarten, sieht aber im Moment eher nicht so aus.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 23. Nov 2011 21:20 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | | Vorläufer der miRNAs sind länger und voll ausgereift, sie verfügen über ein 5'-Cap und einen Poly(A)-Schwanz. Sie werden dann gezielt in kleinere Fragmente zerlegt. |
Achso, dann produzieren sich die Zellen also ihre eigenen "Transkriptions-Bremsen" in Form der microRNA?
Ich weiß nicht wie viel da nun drann ist, aber bei Wikipedia steht, dass man (unter anderem) annimmt, dass microRNA über die Nahrung aufgenommen wird. Eigentlich macht das ja Sinn, da der Körper doch einige Stoffe selbst herstellen kann, die man aber auch über die Nahrung aufnehmen kann. Wenn man also das richtige isst, so müsste den Zellen mitgeteilt werden, dass sie einen Stoff nicht mehr selbst herstellen müssen - und das könnte ja gut dadurch geschehen, dass die entsprechende microRNA aus der Nahrung die jeweiligen Gene "blockiert".
Wenn der Körper ersteinmal erkennen müsste, dass nun genug von irgeneinem wichtigen Stoff vorhanden ist und dann selbst für den Stop der körpereigenen Synthese dieses Stoffes sorgen müsste, so wäre das doch um einiges aufwändiger.
Auch schon das Verbrauchen der körpereigenen Energiereserven könnte so direkt durch die Nahrungsaufnahme gestoppt werden, also in dem microRNAs beispielsweise (indirekt) die Glucagonsynthese blockieren.
| Zitat: | | Doch was ist dann mit Hormonen, die direkt als spezifischer Transkriptionsfaktor fungieren, also durch die Zellmembran diffundieren, sich mit ihrem intrazellulären, löslichen Rezeptior zusammenlagern und dann in den Zellkern gelangen, wo sie direkt als Transkriptionsfaktor dienen? |
Kann es nicht sein, dass diese Hormone wirklich "nur" diffundieren? Vielleicht ist es in dem Fall dann eine solche Hormonschwemme, dass allein durch die große Zahl die Diffusion ausreicht? Oder ist das abwegig?
Das dauerte dann vielleicht etwas länger als bei solch einer Signalkaskade, aber funktionieren müsste es doch letztendlich trotzdem.
| Zitat: | Auch wenn Gene, die häufiger gelesen werden, an der Zellkernpore positioniert werden, ändert sich die übergeordnete Struktur der Chromosomen nicht.
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Vielleicht stelle ich mir das auch falsch vor: Ich dachte, dass sich die Lage der Chromosomen im Zellkern irgendwie verändern muss, damit ein bestimmter Teil (also zum Beispiel ein bestimmter Genabschnitt) näher an der Kernhülle liegt, um dann leichter erreicht und abgelesen werden zu können.
| Zitat: | | Ob die Betrachtung der Chromosomenordnung im Zellkern ohne Beachtung epigenetischer Faktoren überhaupt möglich ist, bleibt abzuwarten, sieht aber im Moment eher nicht so aus. |
Ja, war auch vielleicht ein wenig unsinnig. Eigentlich gibt es ja nur die genetischen Informationen und den ganzen Rest, der das Ablesen der Gene beeinflusst. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 25. Nov 2011 18:43 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: |
Achso, dann produzieren sich die Zellen also ihre eigenen "Transkriptions-Bremsen" in Form der microRNA? |
miRNAs entfalten ihre Wirkung eigentlich nicht transkriptionell, sondern danach, wenn sich die Ziel-RNA schon im Zytoplasma befindet. Also ist es mehr eine "Translationsbremse". Die Bindung kann aber auch zum vollständigen Abbau der Ziel-RNA führen.
Aber ja, die Zellen produzieren sich die selber.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Ich weiß nicht wie viel da nun drann ist, aber bei Wikipedia steht, dass man (unter anderem) annimmt, dass microRNA über die Nahrung aufgenommen wird. |
Na ja, dann müssen sie ja mindestens noch durch den Darm und die Leber und normalerweise wird da alles in seine Bestandteile zerlegt. So wird die über Nahrung aufgenommene RNA eigentlich verdaut.
Wäre auch ein extrem unsicheres Regulationsverfahren.
Stell dir nur einmal vor, jede mrNA. die du über die Nahrung aufnähmst, würde translatiert werden, was fü ein heiloses Durcheinander das wäre.... nicht auszudenken.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich macht das ja Sinn, da der Körper doch einige Stoffe selbst herstellen kann, die man aber auch über die Nahrung aufnehmen kann. |
Natürlich macht das Sinn, solange es um einzelne Nukleotide geht, aber bei grossen Molekülen, die dazu noch in irgendeiner Weise regulierend in den Stoffwechsel eingreifen, wäre das gefährlich, die auch über die Nahrung in wirksamer Form aufzunehmen.
Der Rest deiner Hypothese ist äusserst gewagt, gelinde ausgedrückt.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Kann es nicht sein, dass diese Hormone wirklich "nur" diffundieren? |
Genau das wird ja auch (zumindest für den Fall der Zellmembran) angenommen, dennoch dauert das nicht viel länger, bis der entsprechende Transkriptionsfaktor im Zellkern ankommt.
Nach Bindung an den intrazellulären Rezeptor sind dagegen anscheinend auch Proteine beteiligt, die den Komplex dann in den Zellkern transferieren.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Vielleicht stelle ich mir das auch falsch vor: Ich dachte, dass sich die Lage der Chromosomen im Zellkern irgendwie verändern muss, damit ein bestimmter Teil (also zum Beispiel ein bestimmter Genabschnitt) näher an der Kernhülle liegt, um dann leichter erreicht und abgelesen werden zu können. |
Nee, die Lage der Chromosomen zueinander verändert sich nicht, wenn ein häufig gelesenes Gen an der Kernpore positioniert wird.
Das sind zwei unabhängige Organisationsformen. Irgendwie liegt ja jedes Chromosom in der unmittelbaren Nähe der Kernmembran, sooo gross ist so ein Zellkern dann ja doch nicht.
Häufig transkribierte Gene werden unmittelbar an die Kernpore rekrutiert und nicht irgendwo in die Nähe, sondern genau an der "Tür ins Zytoplasma", nicht daneben, nicht in der Nähe, sondern quasi "mit einem Fuss darin".
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 25. Nov 2011 21:17 Titel: |
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| Zitat: | | Stell dir nur einmal vor, jede mrNA. die du über die Nahrung aufnähmst, würde translatiert werden, was fü ein heiloses Durcheinander das wäre.... nicht auszudenken. |
Vielleicht wird ja nur die microRNA verdaut/in ihre Einzelteile zerlegt, die der Körper auch durch körpereigene Gene herstellen könnte - also genau die, die das besagte "heilloses Durcheinander" hervorrufen würde, sofern sie plötzlich von außen, durch die Nahrung, in den Körper gelangte.
Die microRna aus der nahrung, die dem Körper signalisiert die Syntheseeines Stoffes einzustellen dürfte hingegen spezifisch für die jeweilige Nahrung sein und nicht von körpereigenen Zellen "hergestellt" werden. Nur müsste diese microRNA trotzdem ihren hemmenden Einfluss auf die körpereigene Synthese ausüben können.
Fraglich wäre dann allerdings, wie bei der verdauung zwischen körpereigener und körperfremder microRNA unterschieden werden sollte. Zudem bin ich mir nicht sicher, ob "körperfremde" microRNA überhaupt Einfluss auf die körpereigenen Gene, bzw. auf deren MessengerRNA haben kann.
Wenn du diese Hypothese also als "gewagt" bezeichnest, kann ich das wohl schwer abstreiten
| Zitat: | | Genau das [Diffusion von Hormonen] wird ja auch (zumindest für den Fall der Zellmembran) angenommen, dennoch dauert das nicht viel länger, bis der entsprechende Transkriptionsfaktor im Zellkern ankommt. |
Aber was, wenn nicht dieser kleine zeitliche Unterschied, macht den Vorteil von Signalkaskaden gegenüber einfacher Diffusion aus?
"Zielgerichtet" hieße in diesem Fall schließlich auch nur "schneller".
| Zitat: | | Häufig transkribierte Gene werden unmittelbar an die Kernpore rekrutiert und nicht irgendwo in die Nähe, sondern genau an der "Tür ins Zytoplasma", nicht daneben, nicht in der Nähe, sondern quasi "mit einem Fuss darin". |
Dass heißt: Es ist nicht so, dass häufig transkibierte Genabschnitte zur Kernpore "wandern", sondern eher, dass jene Genabschnitte häufig abgelesen werden, weil sie so dicht an einer Kernpore liegen?
Der tatsächliche Abstand eines Gens zur Kernmembran verändert sich nicht? |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 29. Nov 2011 19:58 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Vielleicht wird ja nur die microRNA verdaut/in ihre Einzelteile zerlegt, die der Körper auch durch körpereigene Gene herstellen könnte - also genau die, die das besagte "heilloses Durcheinander" hervorrufen würde, sofern sie plötzlich von außen, durch die Nahrung, in den Körper gelangte. [...] |
Ich glaube, da verrennst du dich gedanklich. Wie bitte soll denn die Nuklease im Darm wissen, wie das Expressionsmuster irgendeiner Zelle gerade reguliert werden muss?
Die zerschnipselt einfach Phosphodiesterbindungen zwischen den Nukleotidenund verdaut den Nukleotidstrang von einem Ende aus.
Es ist zudem ja auch nicht so, dass da miRNAs zu tausenden im Blut herumschwimmen und im ganzen Körper einheitlich die Expression irgendeines Gen stillegen. Die synthetisiert sich jede Zelle entsprechend ihrer Bedürfnisse selbst.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Zudem bin ich mir nicht sicher, ob "körperfremde" microRNA überhaupt Einfluss auf die körpereigenen Gene, bzw. auf deren MessengerRNA haben kann. |
Das wiederum ist möglich und eine therapeutische Nutzung dieses Prinzipes ist durchaus Gegenstand intensiver Forschung.
Hier nutzt man sog. siRNAs ("small interfering RNAs"). Das ist vom Wirkprinzip her das Gleiche.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Aber was, wenn nicht dieser kleine zeitliche Unterschied, macht den Vorteil von Signalkaskaden gegenüber einfacher Diffusion aus?
"Zielgerichtet" hieße in diesem Fall schließlich auch nur "schneller". |
Ich würde sagen, es ist die bessere Regulierbarkeit. Signalkaskaden lassen sich auf vielen Ebenen regulieren.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Dass heißt: Es ist nicht so, dass häufig transkibierte Genabschnitte zur Kernpore "wandern", sondern eher, dass jene Genabschnitte häufig abgelesen werden, weil sie so dicht an einer Kernpore liegen?
Der tatsächliche Abstand eines Gens zur Kernmembran verändert sich nicht? |
Doch, die Gene werden an die Kernpore rekrutiert. Das heisst aber nicht, dass sich die Lage des Chromosoms, auf dem das Gen sich befindet, verändern muss, damit das geschieht.
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RNA?- just another nucleic acid? |
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 29. Nov 2011 21:25 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube, da verrennst du dich gedanklich. Wie bitte soll denn die Nuklease im Darm wissen, wie das Expressionsmuster irgendeiner Zelle gerade reguliert werden muss? |
Eigentlich bin ich davon ausgegangen, dass die Verdauungsenzyme (sofern das die direkt an der Verdauung beteiligten Stoffe zusammenfasst), nicht nach den Bedürfnissen der Zellen entscheiden, sondern einfach danach, ob die miRNA körpereigen oder körperfremd ist.
| Zitat: | | Es ist zudem ja auch nicht so, dass da miRNAs zu tausenden im Blut herumschwimmen und im ganzen Körper einheitlich die Expression irgendeines Gen stillegen. |
Man müsste nach dem Essen einfach einmal testen, ob nicht tatsächlich mehr/andere miRNA im BLut unterwegs ist, als zuvor - und ob man dieselbe miRNA auch im entsprechenden Essen nachweisen kann.
Aber vermutlich kennt man weder so viele verschiedene Sorten miRNA (geschweigedenn alle), noch kann man sie so einfach nachweisen - oder?
Einfach, weil man dafür wohl ihren spezifischen Aufbau kennen müsste.
| Zitat: | | Hier nutzt man sog. siRNAs ("small interfering RNAs"). Das ist vom Wirkprinzip her das Gleiche. |
Okay, danke für den Hinweis
| Zitat: | | Ich würde sagen, es ist die bessere Regulierbarkeit. Signalkaskaden lassen sich auf vielen Ebenen regulieren. |
Du meinst, dass dies einfach ein komplexeres Zusammesnpiel verschiedener Faktoren ermöglicht?
Wenn die Signalkaskade ausgelöst wird, dann aber das Gen doch nicht abgelesen werden muss, könnte der Signalweg noch immer unterbrochen werden. Oder auch: Unter der Bedingung "X" löst die Signalkaskade "Z" zusätzlich eine weitere Signalkaskade "Y" in Gang.
| Zitat: | | Doch, die Gene werden an die Kernpore rekrutiert. Das heisst aber nicht, dass sich die Lage des Chromosoms, auf dem das Gen sich befindet, verändern muss, damit das geschieht. |
Dann mal eine Verständnisfrage: Meinst du mit "rekrutieren" das Ablesen des Gens am Chromosom selbst?
Gruß |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 30. Nov 2011 09:51 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich bin ich davon ausgegangen, dass die Verdauungsenzyme (sofern das die direkt an der Verdauung beteiligten Stoffe zusammenfasst), nicht nach den Bedürfnissen der Zellen entscheiden, sondern einfach danach, ob die miRNA körpereigen oder körperfremd ist. |
Das impliziert, dass sie Sequenzspezifisch arbeiten, das tun die Darm-Nukleasen aber nicht. Zudem beinhaltet das, dass jede Art ihre ganz spezifische Komposition aus miRNAs aufweist, was auch nicht der Fall ist.
Es müsste also Sequenzen in miRNAs geben, die eine Art auszeichnen und in keiner anderen Art vorkommen.
Bei der hohen Konservierung vieler Nukleotidsequenzen halte ich das für absurd. Aber das letzte Wort darüber ist noch nicht gefallen, auch die Entdeckung der miRNAs ist ja noch recht jung.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Aber vermutlich kennt man weder so viele verschiedene Sorten miRNA (geschweigedenn alle), noch kann man sie so einfach nachweisen - oder?
Einfach, weil man dafür wohl ihren spezifischen Aufbau kennen müsste. |
Wenn man sie kannte, könnte man sie auch nachweisen.
Doch wäre dein Vorschlag lediglich ein Indiz, noch kein Beweis für die Aufnahme, denn es könnte auch eine adaptive Regulation des Körpers auf die aufgenommene Nahrung sein.
Selbst wenn wir das einmal annehmen, wie gehts dann weiter?
Wie soll die miRNA dann zu ihrer Zielzelle gelangen? ....und das noch rechtzeitig, um die Genexpression zu kontrollieren.
Das implzierte entsprechende miRNA-Rezeptoren. Wie jedoch sollten diese Rezerptoren Sequenzen unterscheiden, damit sie genau die benötigte miRNA "hereinlassen"?
Es gibt Rezeptoren für DNA und RNA, nachgewiesen sind sie vielen Zelltypen, darunter Immunzellen. Doch eigentlich werden sie dann endozytotisch internalisiert und lysosomal verdaut.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Du meinst, dass dies einfach ein komplexeres Zusammesnpiel verschiedener Faktoren ermöglicht?
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Genau. Deine Beispiele erfassen so ziemlich das, was ich meine.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Dann mal eine Verständnisfrage: Meinst du mit "rekrutieren" das Ablesen des Gens am Chromosom selbst? |
"rekrutieren" bedeutet soviel wie "zu einem bestimmten Zweck beschaffen". Die Gene liegen also zu einem bestimmten Zweck (hier: effiziente und schnelle Expression eines Gens) in einer bestimmten Beschaffenheit (hier die Asooziation mit der Kernpore) vor. Sie werden dorthin lokalisiert, also ein Gen, dass "plötzlich" nach tagelangem "stilliegen" benötigt wird, wird, wenn es häufiger benötigt wird, an der Kernpore lokalisiert. Wenn es dann länger nicht mehr benötigt wird, wird es da wieder weg geschafft.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 30. Nov 2011 17:17 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: |
Es müsste also Sequenzen in miRNAs geben, die eine Art auszeichnen und in keiner anderen Art vorkommen.
Bei der hohen Konservierung vieler Nukleotidsequenzen halte ich das für absurd. Aber das letzte Wort darüber ist noch nicht gefallen, auch die Entdeckung der miRNAs ist ja noch recht jung.
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Nun gut, aber ich sehe ein, dass ich wohl der letzte sein werde, der diesbezüglich bestehende Dogmen umstoßen könnte
| Zitat: | | Doch wäre dein Vorschlag lediglich ein Indiz, noch kein Beweis |
Ja, leider. Auch wenn Korrelationen Meiner meinung nach doch recht häufig als "Beweis für..." vermarktet werden, obwohl es dabei letztlich nur um Wahrscheinlichkeiten geht.
Schön ist ja immer wieder: Gen X ist für Merkmal Y verantwortlich. Das dies nur mit einer Warscheinlichkeit von z.B. 80% der Fall ist, fällt in den Medien nicht selten unter den Tisch.
Beweise sind wohl generell extrem schwierig.
| Zitat: |
Wie soll die miRNA dann zu ihrer Zielzelle gelangen? ....und das noch rechtzeitig, um die Genexpression zu kontrollieren.
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Das ist eine gute Frage. Die miRNA kann wohl schwer in dermaßen hoher Konzentration vorliegen, dass sie sich über die Blutbahn im ganzen Körper verteilt und so relativ schnell die Zielzelle erreicht.
Aber auch bei geringer Konzentration müsste sie ja (irgendwann) ankommen.
(Inwieweit das Immunsystem da Probleme machen könnte, weiß ich nicht. Wo es körperfermde Stoffe wären - auch in der Größe der miRNA - könnte es ja villeleicht eine weitere Hürde darstellen.)
| Zitat: | | Das implzierte entsprechende miRNA-Rezeptoren. Wie jedoch sollten diese Rezerptoren Sequenzen unterscheiden, damit sie genau die benötigte miRNA "hereinlassen"? |
Ich würde mal sagen, es gäbe für jede Art der körperfremden (Nahrungs-)miRNA jeweils einen Rezeptor, der spezifisch für genau eine miRNA ist.
Wie der aber die Zusammensetzung der Basenpaare (sind es überhaupt Paare...?) erkennen sollte, kann ich mir praktisch nicht vorstellen.
Aber theoretisch müsste es möglich sein, da die miRNAs ja doch unterschiedlich sind und somit spezifische Merkmale besitzen, die ein spezifischer Rezeptor erkennen könnte.
| Zitat: | | Genau. Deine Beispiele erfassen so ziemlich das, was ich meine. |
Das ist ja glatt ein Erfolgserlebnis
| Zitat: | | Sie werden dorthin lokalisiert, also ein Gen, dass "plötzlich" nach tagelangem "stilliegen" benötigt wird, wird, wenn es häufiger benötigt wird, an der Kernpore lokalisiert. Wenn es dann länger nicht mehr benötigt wird, wird es da wieder weg geschafft. |
Ein Gen ist doch lediglich ein bestimmter Abschnitt der DNS also auch ein bestimmter Abschnitt des Chromosoms, oder? Wenn es (das Gen) also an der Kernpore positioniert wird, so müsste sich nach eminer Vorstellung auch das Chromosom minimal anders positionieren.
Ich habe verstanden, dass das so nicht richtig ist. Aber ich möchte gerne sehen, wo genau mein Fehler liegt.
Gruß |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 01. Dez 2011 09:51 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | sind es überhaupt Paare...? |
Im Prinzip nicht, es handelt sich um einen Einzelstrang. Aber auch einzelsträngige Nukleotidstränge können Sekundärstrukturen über Basenpaarung ausbilden.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | Aber theoretisch müsste es möglich sein, da die miRNAs ja doch unterschiedlich sind und somit spezifische Merkmale besitzen, die ein spezifischer Rezeptor erkennen könnte. |
Tatsächlich scheint es aber so, dass Nukleotidstrang-Rezeptoren die Stränge am Rückrat erkennen und nicht an der Sequenz (was biologisch ja auch mehr Sinn macht)
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Ein Gen ist doch lediglich ein bestimmter Abschnitt der DNS also auch ein bestimmter Abschnitt des Chromosoms, oder? Wenn es (das Gen) also an der Kernpore positioniert wird, so müsste sich nach eminer Vorstellung auch das Chromosom minimal anders positionieren.
Ich habe verstanden, dass das so nicht richtig ist. Aber ich möchte gerne sehen, wo genau mein Fehler liegt. |
Sage ich es einmal so: Die Sublokalisation des Gens in seinem chromosomalen Kontext ändert sich damit, die Position der Chromosomen zueinander bleibt dadurch aber unbeeinflusst.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 01. Dez 2011 15:51 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: |
Tatsächlich scheint es aber so, dass Nukleotidstrang-Rezeptoren die Stränge am Rückrat erkennen und nicht an der Sequenz (was biologisch ja auch mehr Sinn macht)
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Meinst du mit "Rückrad" eine Zucker-Phosphat Kette, die in iher Zusammensetzund dieser beiden Stoffe ebenfalls spezifisch für einen Nukleotidstrang sein kann?
Ich kannte diese Bezeichnung ("Rückrad") in diesem Zusammenhang noch nicht.
| Zitat: | | Die Sublokalisation des Gens in seinem chromosomalen Kontext ändert sich damit, die Position der Chromosomen zueinander bleibt dadurch aber unbeeinflusst. |
Hm, ich glaube langsam, dass ich mir bei einer Umpositionierung eines Chromosms einfach etwas anders vorstelle:
Angenommen man legt quer über Fußballfeld mehrere 100m lange Bindfäden. Das soll die Chromosomen darstellen und entsprechende der Rand des Feldes die Kernmembran.
Wenn man nun einen dieser Fäden bei Meter 25,5693 einen Millimeter nach rechts schiebt, so wäre das meiner Meinung nach (übertragen auf das Chromosom in der Zelle) eindeutig eine Umpositionierung. |
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jörg
Anmeldungsdatum: 12.12.2010
Beiträge: 2107
Wohnort: Bückeburg
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| Verfasst am: 01. Dez 2011 16:34 Titel: |
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| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Meinst du mit "Rückrad" eine Zucker-Phosphat Kette
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Genau.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | die in iher Zusammensetzund dieser beiden Stoffe ebenfalls spezifisch für einen Nukleotidstrang sein kann? |
Eher nicht, ausser natürlich du meinst mit Spezifität hier "spezifisch für RNA oder DNA". Aber eine miRNA lässt sich hiermit nicht von einer snRNA, einer rRNA oder einer mRNA unterscheiden.
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | Angenommen man legt quer über Fußballfeld mehrere 100m lange Bindfäden. Das soll die Chromosomen darstellen und entsprechende der Rand des Feldes die Kernmembran.
Wenn man nun einen dieser Fäden bei Meter 25,5693 einen Millimeter nach rechts schiebt, so wäre das meiner Meinung nach (übertragen auf das Chromosom in der Zelle) eindeutig eine Umpositionierung. |
Nun verschiebst du aber keinen ganzen Faden, sondern nur ein kleines Stück dieses Fadens ein Stückchen weiter nach rechts, so dass (um in dem Gleichnis zu bleiben) eine kleine Schleife in dem Faden entsteht. Bei der Proportion zwischen einem Gen und dem ganzen Chromosom wäre das für das Auge selbst bei der überdimensionierten Proportion, in dem sich das Fussballfeld zu der tatsächlichen Grösse des Zellkerns befindet, nicht wahrnehmbar. Mache dir diese Proportionen bitte einmal bewusst.
Bedenke zudem, dass es sich bei dem Zellkern um ein dreidimensionales Gebilde handelt, dass da also ein Faden in der Mitte des Fussballfeldes nicht an den zweidimensionalen Rand geschafft werden muss, um näher an die Membran zu kommen.
Ein drittes ist die Beschaffenheit der Kernmembran, in der die "Proteininseln" genauso wie in der Zellmembran "umherschwimmen", es kann also auch eine Kernpore (die ja aus Proteinen besteht) "in die Nähe des Chromosomes gebracht werden".
Ich hoffe, damit wird klar, wie sich zwar die Sublokalisation des einzelnen Gens in seinem chromosomalen Kontext verändert, was aber nicht notwendigerweise die Position der Chromosomen zueinander verändern muss.
Dabei sind Variationen in der Grössenordnung, in der sie von dir angesprochen sind, auch durchaus erlaubt, soooo superpräzise ist die Anordnung da eher nicht.
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Fexx
Anmeldungsdatum: 05.11.2011
Beiträge: 279
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| Verfasst am: 01. Dez 2011 17:26 Titel: |
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| jörg hat Folgendes geschrieben: |
| Fexx hat Folgendes geschrieben: | | die in iher Zusammensetzund dieser beiden Stoffe ebenfalls spezifisch für einen Nukleotidstrang sein kann? |
Eher nicht, ausser natürlich du meinst mit Spezifität hier "spezifisch für RNA oder DNA". Aber eine miRNA lässt sich hiermit nicht von einer snRNA, einer rRNA oder einer mRNA unterscheiden.
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Ich meinte: spezifisch für genau diese oder jene miRNA. Falls diese Unterscheidung nicht möglich ist und dies auch nicht aufgrund der Sequenz an sich vonstatten gehen kann, so ist es wohl auszuschließen, dass die miRNA aus der Nahrung keine Rolle spielt.
Es sei denn, sie könnte "einfach so" in die Zelle diffundieren, ganz ohne Rezeptoren.
| Zitat: | | Nun verschiebst du aber keinen ganzen Faden, sondern nur ein kleines Stück dieses Fadens ein Stückchen weiter nach rechts, so dass (um in dem Gleichnis zu bleiben) eine kleine Schleife in dem Faden entsteht. Bei der Proportion zwischen einem Gen und dem ganzen Chromosom wäre das für das Auge selbst bei der überdimensionierten Proportion, in dem sich das Fussballfeld zu der tatsächlichen Grösse des Zellkerns befindet, nicht wahrnehmbar. Mache dir diese Proportionen bitte einmal bewusst. |
Gut, dann hat man ein winziges Stüpckchen des Fadens(Chromosoms) nach rechts bewegt. genau das hielte ich bereits für eine Umpositionierung des gesamten Chromosoms, schließlich lieht es anders als zuvor - wenn auch minimal anders.
| Zitat: | | Ein drittes ist die Beschaffenheit der Kernmembran, in der die "Proteininseln" genauso wie in der Zellmembran "umherschwimmen", es kann also auch eine Kernpore (die ja aus Proteinen besteht) "in die Nähe des Chromosomes gebracht werden". |
Das habe ich mir in der tat anders vorgestellt. ich dachte die kernmebran, und auch die Kernporen in ihr, seien statisch. Jetzt weiß ich es besser |
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