Ihr umfangreiches Genom
Der komplette Satz Ihrer DNA wird Ihr Genom genannt. Es enthält 3 Milliarden Basen, 20.000 Gene und 23 Chromosomenpaare!
Die Hälfte deiner DNA erbst du von deinem Vater und die andere Hälfte von deiner Mutter. Diese DNA stammt aus dem Sperma bzw. der Eizelle.
Gene machen nur einen sehr kleinen Teil deines Genoms aus – nur 1 Prozent. Die anderen 99 Prozent helfen dabei, Dinge zu regulieren, wie z. B. wann, wie und in welcher Menge Proteine produziert werden.
Wissenschaftler lernen immer mehr über diese „nicht codierende“ DNA.
DNA-Schäden und Mutationen
Der DNA-Code ist anfällig für Schäden. Tatsächlich schätzt man, dass in jeder unserer Zellen täglich Zehntausende von DNA-Schäden auftreten. Schäden können z. B. durch Fehler bei der DNA-Replikation, freie Radikale und UV-Strahlung entstehen.
Aber keine Angst! Ihre Zellen verfügen über spezialisierte Proteine, die in der Lage sind, viele Fälle von DNA-Schäden zu erkennen und zu reparieren. Tatsächlich gibt es mindestens fünf wichtige DNA-Reparaturwege.
Mutationen sind Veränderungen in der DNA-Sequenz. Sie können manchmal schädlich sein. Denn eine Veränderung im DNA-Code kann sich auf die Art und Weise auswirken, wie ein Protein hergestellt wird.
Wenn das Protein nicht richtig funktioniert, kann es zu Krankheiten kommen. Einige Beispiele für Krankheiten, die aufgrund von Mutationen in einem einzigen Gen auftreten, sind Mukoviszidose und Sichelzellenanämie.
Mutationen können auch zur Entstehung von Krebs führen. Wenn zum Beispiel Gene, die für Proteine kodieren, die am Zellwachstum beteiligt sind, mutiert sind, können Zellen unkontrolliert wachsen und sich teilen. Einige krebsverursachende Mutationen können vererbt werden, während andere durch die Exposition gegenüber Karzinogenen wie UV-Strahlung, Chemikalien oder Zigarettenrauch erworben werden können.
Aber nicht alle Mutationen sind schlecht. Wir erwerben sie die ganze Zeit. Einige sind harmlos, während andere zu unserer Vielfalt als Spezies beitragen.
Veränderungen, die bei mehr als 1 Prozent der Bevölkerung auftreten, nennt man Polymorphismen. Beispiele für einige Polymorphismen sind Haar- und Augenfarbe.
DNA und Altern
Es wird angenommen, dass sich nicht reparierte DNA-Schäden im Laufe des Alterns ansammeln und so den Alterungsprozess fördern können. Welche Faktoren können dies beeinflussen?
Ein Faktor, der möglicherweise eine große Rolle bei den mit dem Altern verbundenen DNA-Schäden spielt, sind Schäden durch freie Radikale. Dieser eine Schadensmechanismus reicht jedoch möglicherweise nicht aus, um den Alterungsprozess zu erklären. Es könnten auch mehrere Faktoren eine Rolle spielen.
Eine Theorie, warum sich DNA-Schäden mit zunehmendem Alter anhäufen, beruht auf der Evolution. Man geht davon aus, dass DNA-Schäden zuverlässiger repariert werden, wenn wir im reproduktiven Alter sind und Kinder bekommen. Nachdem wir unsere fruchtbaren Jahre hinter uns gelassen haben, nimmt der Reparaturprozess natürlich ab.
Ein weiterer Teil der DNA, der möglicherweise am Altern beteiligt ist, sind die Telomere. Telomere sind Abschnitte von sich wiederholenden DNA-Sequenzen, die sich an den Enden der Chromosomen befinden. Sie tragen dazu bei, die DNA vor Schäden zu schützen, aber sie verkürzen sich auch mit jeder Runde der DNA-Replikation.
Die Verkürzung der Telomere wird mit dem Alterungsprozess in Verbindung gebracht. Es wurde auch festgestellt, dass einige Lebensstilfaktoren wie Fettleibigkeit, Zigarettenrauch und psychologischer Stress zur Verkürzung der Telomere beitragen können.
Vielleicht kann ein gesunder Lebensstil, z. B. ein gesundes Gewicht, Stressbewältigung und Nichtrauchen, die Verkürzung der Telomere verlangsamen? Diese Frage ist für die Forscher weiterhin von großem Interesse.