Methylierung ist die Addition von einem Kohlenstoff- und drei Wasserstoffatomen an ein anderes Molekül. Dieses Phänomen gilt als das letzte Wort im Bereich der Gesundheitsfürsorge. Es begleitet fast alle Körperfunktionen.
Funktionen
Methylgruppen (Kohlenstoff- und Wasserstoffatome) sind beteiligt an:
- Die Reaktion des Körpers auf Stresssituationen.
- Produktion und Verarbeitung von Glutathion. Es wirkt als wichtiges Antioxidans im Körper.
- Entgiftung von Hormonen, Schwermetallen und chemischen Verbindungen.
- Entzündung kontrollieren.
- Beschädigte Zellen reparieren.
- Die Immunantwort und ihre Regulation, die Bekämpfung von Viren und Infektionen, die Kontrolle der Produktion von T-Elementen.
Der Prozess der DNA-Methylierung ist ebenfalls wichtig. Sehen wir uns das genauer an.
Epigenetische Kontrolle der Entwicklung
DNA-Methylierung fördert die Weitergabe von Mustern an die nächste Zellgeneration während der Mitose. Vor relativ kurzer Zeit wurde festgestellt, dass der Prozess der Verbindung von Atomgruppen im Terminaldifferenzierte Strukturen hat eine eindeutige Beziehung zur Gedächtnisbildung und zur synaptischen Plastizität. K. Miller und D. Sweet untersuchten die DNA-Methylierung. Die Untersuchung des Phänomens führte sie zu dem Schluss, dass die Aktivität der Desoxyribonukleinsäure-Methylase bei Tieren während des Auswendiglernens neuer Informationen signifikant zunimmt. Dies trägt zu einer Abnahme der Expression von Genen bei, die Gedächtnisprozesse unterdrücken. Darüber hinaus weisen die Autoren auf ein weiteres Phänomen hin. Die Forscher berichten, dass die Aktivierung des Reelin-Protein-Gens, das Veränderungen in synaptischen Verbindungen fördert und am pathologischen Verlauf der Schizophrenie beteiligt ist, von der Gedächtnisbildung beeinflusst wird. Ausschlaggebend sind in diesem Fall Demitalase-Enzyme, die für eine DNA-Demethylierung (Freisetzung von Methylgruppen) sorgen. Die festgestellten Fakten erlauben uns, die wichtigste Schlussfolgerung zu ziehen. DNA-Methylierung als einer der epigenetischen Mechanismen sowie ihr umgekehrtes Phänomen spielen eine wesentliche Rolle bei der Speicherung und Speicherung von Informationen. Diese Vorstellung wird durch die Ergebnisse einer Studie der Gruppe von E. Costa bestätigt. Es wurde festgestellt, dass die Demylierung der Glutamat-Decarboxylase- und Reelin-Gene in Mäusen durch kleine Moleküle vermittelt werden kann, die den Einbau von DNA in den Zellkern stören. Diese Studien weisen nicht nur auf die Möglichkeit hin, die vorherrschende Vorstellung von der Gedächtnisbildung zu ändern. Sie weisen auch darauf hin, dass die DNA-Methylierung, die früher als permanent angesehen wurde, dynamisch ist. Darüber hinaus kann es in der Therapie eingesetzt werden.
Funktionen
Die Idee, dass Gedächtnis und DNA-Methylierung miteinander verbunden sind, ist nicht neu. Die Bedingtheit der synaptischen Übertragung durch Histonacetylierung wurde bereits früher festgestellt. Sie bilden das Skelett, um das sich die DNA windet. Acetylierung führt zu einer Abnahme der Affinität von Histonen für Nukleinsäuren. Dadurch wird der Zugang zu DNA und anderen Proteinen geöffnet, die unter anderem mit der Genaktivierung verbunden sind. Tatsächlich wurde die Histon-Acetyltransferase-Aktivität von CREBBP (einem Bindungsprotein), das als wichtiger neuronaler Transkriptionsfaktor fungiert, mit der Wirkung dieses Proteins auf das Gedächtnis in Verbindung gebracht. Darüber hinaus wurde während der Anwendung von Histon-Deacetylase-Hemmern eine Steigerung des Langzeitgedächtnisses festgestellt. Es führte zu einer Beschleunigung der Histonacetylierung.
Hypothesen
Sweet und Miller stellten die folgende Frage bezüglich der histonabhängigen Herunterregulierung der Strukturexpression. Wenn es eine Rolle bei der Gedächtnisregulation spielen kann, hätte dann die DNA-Methylierung einen ähnlichen Effekt? Dieses Phänomen wurde hauptsächlich als Mittel zur Aufrechterh altung der Aktivität von Strukturen während der Mitose und der Bildung von Systemen betrachtet. Im reifen Säugetiergehirn wurde jedoch die Intensität von Methylasen beobachtet, obwohl die meisten seiner Zellen sich nicht teilen. Aufgrund der Tatsache, dass das betrachtete Phänomen zur Unterdrückung der Genexpression beiträgt, konnten die Wissenschaftler die Möglichkeit eines Zusammenhangs zwischen Methylasen und regulatorischen Prozessen in Neuronen nicht ausschließen.
Annahmen prüfen
Süß und seinsKollegen, die die DNA-Methylierung und die Bedeutung dieses Phänomens für die Gedächtnisbildung untersuchten, behandelten Abschnitte des Hippocampus mit Inhibitoren der Desoxyribonukleinsäure-Methyltransferase. Sie fanden heraus, dass dies den Beginn einer langfristigen Potenzierung verhindert – die Stärkung synaptischer Verbindungen als Reaktion auf neuronale Aktivität. Dieser Prozess bestimmt die Funktionsweise der Mechanismen des Lernens und des Gedächtnisses. Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass Inhibitoren den Methylierungsgrad in Reelin-DNA reduzierten. Dies zeigte seine Reversibilität an.
Experimente
Sweet und Miller entschieden sich, ihre Forschung weiterzuführen, und begannen, Veränderungen in Methylierungsmustern bei Mäusen in einem Modell zu beobachten, in dem Tiere lernen, einen bestimmten Ort mit unangenehmen Reizen, insbesondere leichten Schocks, zu assoziieren. Das Verh alten der mit Inhibitoren behandelten Probanden drückte mögliche Lernschwierigkeiten aus. Wenn sie in eine Umgebung gebracht wurden, in der sie Angst hätten haben müssen, erstarrten sie signifikant seltener als Kontrolltiere.
Schlussfolgerungen
Wie könnte Methylierung das Gedächtnis von Mäusen beeinflussen? Wissenschaftler erklärten dies wie folgt. Es gibt ziemlich viele Stellen in der DNA, die durch das Hinzufügen von Gruppen von Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen beeinflusst werden können. In diesem Zusammenhang entschieden sich die Forscher, sich dem folgenden Phänomen zuzuwenden. Sie untersuchten zunächst die Methylierung von Genen, deren Rolle bei der Gedächtnisbildung bereits bekannt war. Zunächst wurde der Bereich betrachtet, in dem die Gedächtnisprozesse des Phosphatase-Proteins unterdrückt werden. Reduzierter Ausdruckkönnte das Gegenteil bewirken. Tatsächlich stieg der Methylierungsgrad nach einer Stunde kontextbezogener Angstkonditionierung um mehr als das Hundertfache. Gleichzeitig erfuhren die mRNA-Spiegel in der CA1-Region des Hippocampus eine leichte, aber statistisch signifikante Abnahme. Dieser Effekt findet sich im Gehirn von Tieren mit einer Kombination aus geringfügigem Schock an den Gliedmaßen und der Neuartigkeit des Kontexts. Einzeln haben diese Stimuli keine Wirkung auf die Methylierung. Dementsprechend erfolgt der Gruppenbeitritt ausschließlich mit echtem Training.
DNA-Methylierung und Alterung
Altersprobleme und onkologische Erkrankungen gehören zu den meistdiskutierten Themen. In vielen Jahren der Forschung haben Wissenschaftler eine Vielzahl von Theorien und Modellen vorgeschlagen. Allerdings beantwortet derzeit kein einzelnes Konzept alle Fragen vollständig. Das größte Interesse bei der Suche nach einer Lösung für das Problem des Alterns gilt mittlerweile der Untersuchung von Veränderungen in der Genaktivität. Insbesondere hat Professor Anisimov seine Meinung zu dieser Angelegenheit geäußert. Er weist darauf hin, dass die Expression (Expression) von Genen unter anderem von der Methylierung abhängt, die die Alterungsrate beeinflussen kann. Bis zu 5 % der Cytosinreste der Desoxyribonukleinsäure wurden unter Bildung von 5MC (5-Methylcytosin) mit Gruppen von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen addiert. Diese Base gilt als einzige Konstante in der DNA höherer Organismen. Die Zusammenführung von Gruppen erfolgt in beiden Threads symmetrisch. Die 5mC-Reste sind immer von Guanin-Resten bedeckt. Gleichzeitig die Strukturenverschiedene Funktionen erfüllen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Methylierung an der Regulation der Genaktivität beteiligt ist. Änderungen im Verlauf des Gruppenbeitritts werden durch Fehler in der Transkriptionsebene verursacht.
Gründe
Altersbedingte Demethylierung wurde erstmals 1973 beschrieben. Dabei zeigte sich ein Unterschied im Grad der Gruppentrennung im Gewebe von Ratten. Im Gehirn war die Demethylierung aktiver als in der Leber. Anschließend wurde eine Abnahme von 5 mC mit zunehmendem Alter in der Lunge sowie in Fibroblastenbildungen der Haut festgestellt. Die Forscher schlugen vor, dass die altersbedingte Demethylierung Zellen für die Tumortransformation prädisponiert. Dieses Phänomen kann in einfachen Worten wie folgt dargestellt werden. Ein inaktives Gen ist an eine Methylgruppe gebunden. Unter dem Einfluss chemischer Reaktionen wird es getrennt. Dementsprechend wird das Gen aktiviert. Eine Gruppe von Atomen fungiert als Sicherung. Je kleiner ihre Zahl, desto differenzierter wird die Zelle und je älter sie ist, desto jünger wird sie. Ein in der Literatur weit verbreitetes klassisches Beispiel ist die Entwicklung bestimmter Lachsarten. Das Phänomen ihres außergewöhnlich schnellen Todes unmittelbar nach dem Laichen wurde aufgedeckt. Gestern sterben junge Menschen im gebärfähigen Alter innerhalb kurzer Zeit. Biologisch handelt es sich bei diesem Phänomen um eine beschleunigte Alterung, die mit einer massiven Demethylierung der DNA einhergeht.
Wie kann man dem Körper helfen?
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wiekann die angeborene DNA-Methylierung verbessern. Zu den beliebtesten gehören:
- Essen von frischem Gemüse. Besonders empfehlenswert ist Blattgemüse. Sie fungieren als Quelle für Folsäure, die für eine ordnungsgemäße Methylierung unerlässlich ist.
- Einnahme der Vitamine B12 und B6, Riboflavin. Ihre Quellen sind Eier, Fisch, Mandeln, Walnüsse, Spargel usw.
- Genügend Zink und Magnesium zu sich nehmen. Sie sorgen für die Aufrechterh altung der Methylierung.
- Einnahme von Probiotika. Sie tragen zur Aufnahme und Aufnahme von Vitaminen der B-Gruppe und Folsäure bei.
Es ist auch wichtig, Stresssituationen zu minimieren, schlechte Gewohnheiten (Trinken, Rauchen) aufzugeben. Es muss darauf geachtet werden, dass keine giftigen Stoffe in den Körper gelangen. Diese Verbindungen nehmen Methylgruppen auf, belasten die Leber.
