Vor Kurzem habe ich erfahren, daß bei regelmäßiger Einnahme von großen Dosen Coffein ( ca 8 tassen Kaffee/d )über einem Zeitraum von 2 Wochen im Gehirn extra für die Absorbtion des Giftstoffes Rezeptoren im Gehirn wachsen… .
Nun meine Frage:
Handelt es sich hirbei um eine Mutation oder eine Modifikation um sich der coffeeinisierten Gesellschaft anzupassen?
Handelt es sich hirbei um eine Mutation oder eine Modifikation
Hi
Es ist eine Modifikation.
Genau wie auf andere psychoaktive Substanzen kann sich das Gehirn gewöhnen.
Ist vielleicht ein mieser Vergleich, aber Muskeln werden auch leistungsfähiger, wenn man sie häufig beansprucht.
Auch andere Körpersysteme passen sich an - ohne dass sich dabei die Gene verändern. Wie sagt man so schön: Die Leber wächst mit ihren Aufgaben.
Dass irgendwann eine Grenze erreicht ist, zeigt nicht nur die Leber, sondern auch das Gehirn.
Übrigens: Generell gilt, dass sich Gene im Laufe eines Lebens nicht verändern, nur an- bzw. abgeschaltet werden, wie es die Situation gerade Erforderlich macht. Auch die Steuerung, wann an und abgeschaltet wird, ist letztendlich genetisch festgelegt.
Wenn sich Gene doch verändern, dann wird daraus Krebs (der in den meisten Fällen früh vom Immunsystem erkannt wird - nur falls nicht entsteht die eigentliche Krankheit Krebs), oder die entsprechenden Zellen sterben ab.
Auch andere Körpersysteme passen sich an - ohne dass sich
dabei die Gene verändern. Wie sagt man so schön: Die Leber
wächst mit ihren Aufgaben.
Inzwischen gibt es da allerdings Studien, dass das Methylierungsmuster der DNA durch Ernährung und psychische Probleme (und dsomit wahrscheinlich auch Drogen) verändert werden kann; da die Methylierung entscheidend für die Transkriptionsrate ist, verändert sich somit auch die DNA, was man dann als Mutation bezeichnen kann.
Übrigens: Generell gilt, dass sich Gene im Laufe eines Lebens
nicht verändern, nur an- bzw. abgeschaltet werden, wie es die
Situation gerade Erforderlich macht. Auch die Steuerung, wann
an und abgeschaltet wird, ist letztendlich genetisch
festgelegt.
Inzwischen gibt es dazu Studien, dass das Methylierungsmuster der DNA durch Ernährung und auch durch psychische Probleme (und somit wahrscheinlich auch Drogen) verändert werden kann; da die Methylierung entscheidend für die Transkriptionsrate ist, verändert sich somit auch die DNA, was man dann als Mutation bezeichnen kann.
Somit könnte der Kaffegenuss letztlich auch zu einer Mutation führen.
Der Biolehrer will aber sicherlich hören, dass es sich hier um eine Modifikation handelt
Somit könnte der Kaffegenuss letztlich auch zu einer Mutation
führen.
eine „falsche“ oder besser gesagt, eine zu geringe wie zu höhe DNA-Methylierung, ist ja keine eigentliche Mutation im Genom, sonder vielmehr eine Mutation im „Betriebsystem“.
Wie du schon gesagt hast, dient ja die Methylierung dazu Gene an- bzw. abzuschalten und es kann durch äußere Einflüse passieren, dass diese sich verändert, was im engeren Sinne ja keine Mutation im Genom darstellt. Diese Genabschnitte, welche abgelesen und transkribiert werden sollen, werden es dann auf einmal nicht mehr, obwohl sie noch genauso vorhanden sind wie vorher, ohne, dass z.B. eine Rasterverschiebung oder ähnliches stattgefunden hat.
Allein das DNA-Methylierungsmuster verändert sich.
Inzwischen gibt es da allerdings Studien, dass das
Methylierungsmuster der DNA durch Ernährung und psychische
Probleme (und dsomit wahrscheinlich auch Drogen) verändert
werden kann; da die Methylierung entscheidend für die
Transkriptionsrate ist, verändert sich somit auch die DNA,
Soweit stimme ich zu.
was man dann als Mutation bezeichnen kann.
Das hingegen macht man m.W. nicht. Mutationen betreffen tatsächlich die Basenfolge in der DNA, die auch strikt vererbt werden (zunächst an Tochterzellen; bei Zellen in der Keimbahn natürlich auch in die nächste Generation). Änderungen im Methylierungsmuster der DNA werden eher als epigenetische Modifikationen bezeichnet. Man weiß heute noch nicht so genau, inwiefern Methylierungsmuster bei Zellteilungen erhalten bleiben. Im Genom von Drosophila ist gezeigt, dass zumindest bei der Keimzellbildung die DNA durch Demethylasen „gesäubert“ wird und dann die Methylierung von do-novo-Methylasen wieder neu aufgesetzt wird. Erhaltungsmethylasen sind aber auch bekannt. Man weiß allerdings noch nicht, welchen Anteil die De-Re-Methylierung und die Erhaltungsmethylierung im Genom spielen, welche Bereiche/Gene sie betreffen usw. Da werden wir in Zukunft noch viel lernen können. Und vielleicht werden wird dann wirklich einmal den begriff „Mutation“ neu überdenken müssen. Bisher - soweit ich weiß - ist das aber noch nicht notwendig.
LG
Jochen
PS: Die Modifikationen im Gehirn als Reaktion auf Drogen oder sonstige Sinneseindrücke werden nur in geringem Umfang epigenetisch kodiert. Eine langfristige Änderung der Genaktivität ist nicht notwendig. Die physiologischen Signalkaskaden sind meist ausreichend, um die Integration großer Rezeptorkomplexe in der Zellmembran auszulösen und diese dann zu stabilisieren. Diese Rezeptorkomplexe haben keinen hohen Turnover und die Funktionalität wird viel auf der Ebene der Membranintegration und Internalisierung gesteuert als auf der Ebene des Turnovers. Ich vermute, dass epigenetische Modifikationen in Neuronen auf eine Differenzierung der Zellen hinweisen. Ich bin zu faul, die Studien zu suchen, aber wenn Du die Quellen zur Hand hättest, wäre ich Dir dankbar, wenn Du sie mir nenntest. Vielleicht liege ich ja falsch.
Vor Kurzem habe ich erfahren, daß bei regelmäßiger Einnahme
von großen Dosen Coffein ( ca 8 tassen Kaffee/d )über einem
Zeitraum von 2 Wochen im Gehirn extra für die Absorbtion des
Giftstoffes Rezeptoren im Gehirn wachsen… .
Nun meine Frage:
Handelt es sich hirbei um eine Mutation oder eine Modifikation
um sich der coffeeinisierten Gesellschaft anzupassen?
Weder noch (imho). Das sieht mir einfach nach
einem spezifischen Regulationssystem bezüglich
Giftstoffen aus.
...
Significant increases were only observed in adenosine receptors
with the greatest degree of change seen in the cerebellum and
brain stem at both 16 and 23 days of caffeine treatment. The
lack of significant effects of chronic caffeine on benzodi-
azepine receptors and adenosine uptake sites indicates that
the caffeine effect is specific. The effect of chronic caffeine
treatment on the ontogeny of adenosine receptors was also studied
with the result showing a significantly accelerated development
of the receptor in the caffeine treated animals. The adult
adenosine receptor levels were 20-30% higher than those
observed in control animals. The observed alterations
in adenosine receptor number which occur as a consequence
of caffeine consumption may underlie some of the behavioral
effects of this cortical stimulant as well as provide insights
concerning the mechanisms of tolerance to and dependence on
caffeine ...