Sind in den Zellen verschiedene DNA ,,Teile"?
Also z.B. die Muskelzellen im Bizeps, schreiben diese Zellen auch vor wie groß mein Bizeps maximal werden kann oder ist in jeder Zelle das gleiche Erbgut drinnen?
Sorry das ich keine Fachausdrücke verwende, ich kenne mich da nicht so gut aus.
LG
2 Antworten
Jede Zelle deines Körpers , mit Ausnahme deiner Geschlechtszellen, enthält die gleiche DNA. Dabei ist es egal, ob es eine Muskelzelle ist, eine Hautzelle oder eine Zelle aus deiner Leber.
In jeder Zelle ist also dein gesamtes Erbgut enthalten. Das ist logisch, denn wir alle beginnen ja als eine einzelne Zelle, nämlich als befruchtete Eizelle (Zygote) und die muss schließlich schon den ganzen Bauplan für den späteren Menschen enthalten.
Die Zygote kann (und muss) sich in einen vollständigen Organismus entwickeln und daher auch in jeden erdenklichen Zelltyp differenzieren. Sie ist das, was man als eine totipotente Stammzelle bezeichnet. Später beginnt aber ein Prozess, der Determination genannt wird. Etwa bis zu dem Zeitpunkt, bei dem am Embryo der Primitivstreifen auftritt und damit seine spätere Körperachse festgelegt wird, sind die Zellen noch totipotent. Das heißt, dass bis zu dem Zeitpunkt ein Embryo geteilt werden kann und beide Teile ein eigenständiges Menschlein bilden können. Eineiige Zwillinge entstehen auf diese Weise. Daher sind eineiige Zwillinge genetisch auch (nahezu) identisch, weil sie von der gleichen befruchteten Eizelle abstammen.
Sobald der Primitivstreifen am Embryo erscheint, geht das nicht mehr. Von diesem Moment an spezialisieren sich die Zellen und können dann nicht mehr jeden Zelltyp hervorbringen. Sie sind in ihrer Entwicklungsfähigkeit eingeschränkt und können nur noch ganz bestimmte Zelltypen hervorbringen. Deshalb lässt sich aus einer Muskelzelle beispielsweise keine Hautzelle züchten, weil Muskelzellen in ihrer Entwicklung dahingehend eingeschränkt sind, dass aus ihnen nur andere Muskelzellen werden können.
Für die Wissenschaft ist es spannend, herauszufinden, was die Determinierung verursacht. Denn nach wie vor enthält ja jede Zelle immer noch die gleiche DNA und damit das Potential, auch andere Zelltypen hervorzubringen. Wenn es gelänge, die Determinierung aufzuheben und ausdifferenzierte Zellen wieder in Stammzellen umzuwandeln, könnten damit beispielsweise in der Zukunft im Labor künstlich Organe gezüchtet werden und Organspenden wären dann überflüssig. Bis es so weit ist, wird aber noch etliche Zeit vergehen.
Über die Mechanismen, die die Determination verursachen, wissen wir heute aber schon ein bisschen. Sie werden als Epigenetik zusammengefasst. Das sind Mechanismen, die die Aktivität von Genen steuern, ohne dabei den genetischen COde selbst (also die DNA-Sequenz) zu verändern. Mit Hilfe der Epigenetik ist es möglich, bestimmte Gene stumm zu schalten. In einer Muskelzelle werden z. B. all die Gene auf diese Weise ausgeknipst, die eine Muskelzelle nicht braucht. Es entsteht ein epigenetisches Muster und dieses Muster gibt eine Zelle, wenn sie sich teilt, an ihre Tochterzellen weiter. Deshalb werden bei den Tochterzellen die gleichen Gene an- und ausgeschaltet wie bei ihrer Mutterzelle und so sind die Tochterzellen in ihrer Entwicklung eingeschränkt.
In der Zygote werden die epigenetischen Muster der Eltern gelöscht. Die Muster entstehen dann beim Embryo später individuell neu. In jüngster Zeit gibt es aber einige Hinweise darauf, dass manchmal ein epigenetisches Muster doch vererbt werden könnte. Bei Pflanzen ist das schon nachgewiesen. Da werden epigenetische Muster sogar über mehrere Generationen hinweg stabil vererbt. Auch bei Nematoden ist das schon nachgewiesen, beim Menschen hingegen noch nicht.
Interessant ist das deshalb, weil die Umwelt epigenetische Muster verändert. Wenn's z. B. kalt wird, werden Gene aktiviert, die unseren Wärmehaushalt steuern und die somit dafür sorgen, dass wir nicht so schnell frieren. Wenn die Umwelt über die Epigenetik unsere Genexpression verändert und die Vererbung dieser Muster möglich wäre, hieße das, dass Umwelteinflüsse vererbbar wären, was im Prinzip nichts anderes wäre als ein Lamarckistischer Evolutionsmechanismus (der aber keinesfalls im Widerspruch zur trotzdem gültigen darwinistischen Evolution stünde, sondern viel eher ergänzend gesehen werden muss).
So gibt es z. B. Hinweise darauf, dass die Ernährungsgewohnheiten unserer Großeltern einen Einfluss auf unser Risiko haben, an Fettleibigkeit zu erkranken. Wenn die Großeltern hungerten, könnten epigenetische Muster Gene aktiviert haben, die sie Nahrung besser verwerten ließen. Wenn sie diese Muster an uns weitergegeben haben, hieße das, dass diese Gene immer noch aktiv sind, obwohl die Nahrungssituation heute natürlich viel besser ist, und das Risiko von Fettleibigkeit größer wird.
Die Epigenetik wird auch in Zusammenhang mit der sexuellen Orientierung gebracht. Wenn ein Vater beispielsweise sein epigenetisches Muster, das zu einer Präferenz von Frauen als Sexpartnerinnen führt, an seine Tochter weitergäbe, würden bei ihr die gleichen Gene anspringen und sie würde ebenfalls Frauen bevorzugen. Belege für diese Hypothese gibt es allerdings nicht.
Jede Zelle in deinem Körper erhält dein komplettes Erbgut. Welche Teile davon aber aktiv werden, hängt vom jeweiligen Zelltyp ab.
