Einflussfaktoren auf epigenetische Modifinkationen
Ernährung
Stress
Bewegung
Toxische Chemikalien
Definition Nutrigenetik
befasst sich mit den Effekten von Genvariationen den Stoffwechsel von Nährstoffen und ihre Metabolite
Dadurch individuelles Risiko für Übergewicht, cardiovaskuläre Parameter etc.
Nutrigenomik
Wechselwirkung zwischen Nahrungsbestandteilen und Genom
Bestimmte Nahrungsbestandteile führen zu Genregulationsprozessen (Anpassungsreaktionen in Stoffwechselorganen)
Die veränderten Genregulationsprozesse können wiederum zB gewisse Stoffwechselenzyme etc beeinflussen (Nutrigenetik)
Epigenetische Mechanismen (DNA Methylierung und Histonmodifikation)
Lebensmittelinhaltsstoffe, die Einfluss auf epigenetische Status von Zellen und Geweben haben
wasserlösliche B-Vitamine (Biotin, Niacin, Pantothensäure)
Beeinflussen die Aktivität bestimmter Enzyme, die wichtig für Histonmodifikation sind
Resveratrol, Buttersäure (Ballaststoffverdau IMB), Sulforaphan (Kohl, Brokkoli), Diallylsulfid (Knoblauch) aktivieren Histondeactelyase
Curcurmin hemmt Histondeactelyase
Genistein und catechin beeinträchtigen Enzym DNA Methytransferase, dadurch kann es zu Hypomethylierung von Genen kommen
Wichtig: Erkenntnisse stammen aus In-Vitro Studien, Relevevanz für Mensch muss noch genauer untersucht werden!
Einfluss von Nährstoffen auf Proteinbildung und Genexpression
können direkten Einfluss oder indirekten (über Stoffwechselprozesse oder Signaltransduktion) Einfluss haben
Direkt: Nährstoff bewirkt Genexpression
Indirekt: Stoffwechselprozesse und Signaltransduktion bewirken Genexpression
Transkriptomik
Muster aller mRNA Spezies in einer Probe
Überblick über ganzes Genom
Methode muss besonders empfindlich und zuverlässig sein, um aussagekräftige Ergebnisse zu liefern, da von Nährstoffen häufig nur geringe Effekte ausgehen
Proteomik
Metabolomik
analytische Erfassung der niedermolekularen Stoffwechselverbindungen in einem biologischen System (Zellen, Gewebe, Flüssigkeiten)
Durch Charakterisierung des Metaboloms können neue Marker identifiziert werden und Ernährung/Lebensstil dementsprechend abgeleitet werden
Unterschiede/Gemeinsamkeiten Mutation und epigenetische Veränderungen
können beide vererbt werden, Krakheitsrisiko erhöhen
Mutationen sind irreversibel
epigenetische Veränderungen sind irreversibel
Genomweite Assoziationsstudien
Wichtiges instrument zur biomedizinischen und epidemiologischen Forschung
Assoziationen werden untersucht: Genvarianten (sequenzierung), Funktionen im Zellstoffwechsel (Genomik, Proteomik) und assoziierte Erkrankungen zB Diabetes, KHK
weiter mit Beispiel für konkrete Studie
Assoziationsstudie Salzaufnahme und Hypertonie
Assoziationsstudie: häufig fehlt kausaler Zusammenhang, meist gibt es einige Störfaktoren
Verschiedene Polymorphismen und epigenetische/epidemiologische Zusammenhänge (Alter, rauchen, Geschlecht) können das Risiko für Hypertonie beeinflussen
Hier Villt noch jemand anderes fragen
Zugrundeliegender Mechanismus Genmutation MTHFR und verschiedene Erkrnakungen
Personen mit homozygotem Genotype tendieren zu höheren Homocysteingehalten im Blut und daher erhöhter Bedarf an Folsäure
Hoher HCS Spiegel kann Risiko für KHK erhöhen
Erhöhte Zufuhr an Folsäure und B12 senkt den durch das MTHFR Gen erhöhten Homocysteinspiegel wieder ab
MTHFR: Methylentetrahydrofolatreduktase
Frage: Abbildung erläutern können???
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