{"id":35275,"date":"2021-01-18T05:50:38","date_gmt":"2021-01-18T13:50:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chronobiology.com\/?p=35275"},"modified":"2021-01-18T05:50:38","modified_gmt":"2021-01-18T13:50:38","slug":"wie-junk-dna-dabei-hilft-den-circadianen-rhythmus-zu-regulieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.chronobiology.com\/de\/wie-junk-dna-dabei-hilft-den-circadianen-rhythmus-zu-regulieren\/","title":{"rendered":"Wie Junk-DNA dabei hilft, den circadianen Rhythmus zu regulieren"},"content":{"rendered":"

Der Begriff Junk-DNA wird seit Jahrzehnten verwendet, obwohl zunehmend erkannt wird, dass der Ausdruck eine Fehlbezeichnung ist. Immerhin steht Junk<\/em> f\u00fcr Nutzlosigkeit. Genauer gesagt, kennt die Wissenschaft die verschiedenen Funktionen dieser DNA-Kategorie noch nicht.<\/p>\n

In einer k\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichten Studie<\/a> der Keck School of Medicine der University of Southern California (USC) entdeckten Forscher, dass die sogenannte Junk-DNA<\/a> zur Regulierung des circadianen Rhythmus beitr\u00e4gt und neue Erkenntnisse dar\u00fcber liefert, wie diese wenig verstandene Art von DNA reale Auswirkungen auf die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden haben kann.<\/p>\n

Was ist Junk-DNA?<\/h2>\n

\"Horizontal<\/a>W\u00e4hrend des Studiums der DNA-Mutation pr\u00e4gte der Genetiker Susumu Ohno 1972 den Begriff Junk-DNA<\/a>. Er verwendete den Ausdruck, um zus\u00e4tzliche oder unvollst\u00e4ndige Kopien von Genen zu beschreiben, die in DNA-Sequenzen gefunden wurden. Einige Theorien betrachten diese DNA-Abschnitte als \u00dcberreste des Evolutionsprozesses und ohne echte Funktion im modernen Menschen. Die Verwendung des Begriffs innerhalb der Wissenschaftsgemeinschaft wurde erweitert, um Sequenzen menschlicher DNA zu umfassen, die keine Proteine \u200b\u200bproduzieren, und im Rahmen des aktuellen Wissens keinen offensichtlichen biologischen Zweck zu haben scheinen.<\/p>\n

Als die Wissenschaftler jedoch mehr \u00fcber die menschliche DNA erfuhren, wurde deutlich, dass ein Teil der sogenannten Junk-DNA eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Genexpression und einer Vielzahl anderer biologischer Funktionen spielt, einschlie\u00dflich der Bindung von regulatorischen Proteinen. In der Tat glauben einige Wissenschaftler, dass es an der Zeit ist, den Begriff Junk-DNA ad acta zu legen, da sich der Wissensbestand in Bezug auf diese Kategorie von DNA erweitert. Mit ihrer j\u00fcngsten Studie konnten Forscher der Keck School of Medicine einen wichtigen Beitrag zum besseren Verst\u00e4ndnis der Rolle dieser DNA-Kategorie leisten.<\/p>\n

Wie Junk-DNA hilft, den circadianen Rhythmus zu regulieren<\/h2>\n

Wie der Provost-Professor f\u00fcr Neurologie, Biomedizintechnik und quantitative Computerbiologie der Keck School of Medicine, Steve Kay, erkl\u00e4rte, gibt es ungef\u00e4hr 110 bis 120 Mikro-RNAS (miRNAs)<\/a>, die dabei helfen, den gesamten Tagesrhythmus \u00fcber ihre Wirkung auf circadiane Uhren zu regulieren, die auf Zellebene stattfinden. In der Vergangenheit als Junk-DNA eingestuft, sind miRNAs nicht-kodierende Nukleotide.<\/p>\n

Laut den Forschern bilden kleine Ketten dieser miRNAs eine Art Netzwerk, das ein genomweites Regulationssystem bildet. Diese kleineren biologischen Uhren sind Teil des viel gr\u00f6\u00dferen Regulationssystems, das von einer Hauptuhr<\/a> im Gehirn \u00fcberwacht und synchronisiert wird, und als Grundlage f\u00fcr den gesamten circadianen Rhythmus fungiert.<\/p>\n

Bei Experimenten an M\u00e4usen deaktivierten die Forscher Gruppen von miRNAs in verschiedenen Gewebetypen, einschlie\u00dflich Gehirn- und Lungengewebe. Abgesehen von Verhaltens\u00e4nderungen bei M\u00e4usen stellten die Forscher fest, dass die Deaktivierung von miRNA-Clustern in jedem Gewebetyp den circadianen Rhythmus auf unterschiedliche Weise beeinflusst. Dies f\u00fchrte die Forscher zu der Annahme, dass die regulatorische Wirkung der miRNAs spezifisch f\u00fcr den Gewebetyp ist, in dem die miRNAs vorhanden sind.<\/p>\n

K\u00f6rperuhren verstehen<\/h2>\n

Der K\u00f6rper ist ein sehr komplexes System, in dem t\u00e4glich unz\u00e4hlige chemische Reaktionen stattfinden. K\u00f6rperuhren oder biologische Uhren<\/a> sind in fast allen Organen und Geweben des K\u00f6rpers zu finden und organisieren den Zeitpunkt ihrer Funktionen \u00fcber einen Zeitraum von 24 Stunden.<\/p>\n

Selbst auf zellul\u00e4rer Ebene gibt es biologische Uhren, die in einem circadianen oder ungef\u00e4hren 24-Stunden-Zyklus arbeiten. Die St\u00f6rung dieser biologischen Uhren kann zu einer Vielzahl von Krankheiten und chronischen St\u00f6rungen f\u00fchren, weshalb Wissenschaftler versuchen, ihr Verst\u00e4ndnis \u00fcber diese grundlegenden Regulationssysteme zu vertiefen.<\/p>\n

Circadianer Rhythmus und Gesundheit<\/h2>\n

Der Zusammenhang zwischen dem Tagesrhythmus und der Gesundheit<\/a> ist bereits gut etabliert. Eine St\u00f6rung des Tagesrhythmus ist mit einem erh\u00f6hten Risiko f\u00fcr eine Reihe physischer Erkrankungen verbunden, darunter verschiedene Krebsarten<\/a>, Diabetes<\/a>, Fettleibigkeit und Herzerkrankungen<\/a>. Auch eine Beeintr\u00e4chtigung der kognitiven Funktion und Stimmungsst\u00f6rungen wurden mit Problemen des circadianen Rhythmus<\/a> assoziiert. St\u00f6rungen im Tagesrhythmus werden h\u00e4ufig durch Schlafzyklusst\u00f6rungen verursacht.<\/p>\n

Eine verminderte Exposition gegen\u00fcber nat\u00fcrlichem Licht, eine erh\u00f6hte Belichtung mit k\u00fcnstlichem Licht am Abend und Schichtarbeit geh\u00f6ren zu den Hauptursachen f\u00fcr Unterbrechungen des Schlafzyklus. Ein gest\u00f6rter Schlafzyklus kann zu einem hormonellen Ungleichgewicht f\u00fchren. Dadurch kann es zu verschiedenen Krankheiten und chronischen St\u00f6rungen kommen, wie etwa Brustkrebs<\/a> und Stoffwechselproblemen<\/a>. Eine Beeintr\u00e4chtigung des circadianen Rhythmus kann dar\u00fcber hinaus die Wirksamkeit der Behandlung solcher Erkrankungen minimieren.<\/p>\n

Potenzial bei der Pr\u00e4vention und Behandlung von Krankheiten<\/h2>\n

\"Horizontal<\/a>Die Forscher der Keck School of Medicine waren \u00fcberrascht, wie Junk-DNA zur Regulierung des circadianen Rhythmus auf zellul\u00e4rer Ebene beitr\u00e4gt, und wie vielversprechend diese Entdeckung sei. Das Verst\u00e4ndnis, wie sich miRNAs beispielsweise auf die K\u00f6rperuhr des Lungengewebes auswirken, kann zu effektiveren Behandlungen bei Asthma<\/a> und anderen chronischen Lungenerkrankungen f\u00fchren. Ein tieferes Wissen dar\u00fcber, wie miRNAs die K\u00f6rperuhr im Gehirngewebe beeinflussen, k\u00f6nnte zur Vorbeugung von Krankheiten wie Alzheimer f\u00fchren. Provost-Professor Kay wies auf die vielen medizinischen M\u00f6glichkeiten hin, die dadurch entstehen, wenn wir mehr \u00fcber die Funktionsweise circadianer Rhythmen in den verschiedenen Arten von menschlichem Gewebe erfahren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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