Ihr Genschalter – die DNA-METHYLIERUNG
DNA-Methylierung ist ein komplexer, aber entscheidender Prozess, bei dem kleine Moleküle, sogenannte Methylgruppen, an bestimmte Stellen der DNA angeheftet werden. Diese winzigen Anhängsel mögen unscheinbar wirken, doch ihre Wirkung ist immens. Sie beeinflussen, ob und wie stark bestimmte Gene aktiviert oder deaktiviert werden – ein Prozess, der als Genexpression bekannt ist. Man könnte sich DNA-Methylierung wie Schalter vorstellen, die Gene ein- oder ausschalten, je nachdem, was der Körper gerade benötigt.
Der vielleicht bekannteste Forscher auf diesem Gebiet ist Dr. Steve Horvath, ein Biostatistiker an der University of California, Los Angeles. Er entwickelte eine Methode, um das biologische Alter eines Organismus basierend auf DNA-Methylierungsmustern zu bestimmen – bekannt als "Horvath Clock". Diese epigenetische Uhr hat gezeigt, dass das biologische Alter oft vom chronologischen Alter abweicht, was bedeutet, dass jemand biologisch jünger oder älter sein kann, als es sein Geburtsdatum vermuten lässt. Diese Erkenntnis hat das Verständnis des Alterns revolutioniert, da sie zeigt, wie flexibel unser Alterungsprozess wirklich ist.
Ein anschauliches Beispiel aus dem echten Leben könnte folgendermaßen aussehen: Stellen Sie sich vor, zwei Menschen sind beide 60 Jahre alt. Der eine hat sein Leben lang gesunde Gewohnheiten gepflegt – er hat sich ausgewogen ernährt, regelmäßig Sport getrieben und wenig Stress gehabt. Der andere hat hingegen ungesunde Gewohnheiten wie Rauchen und Bewegungsmangel in seinem Lebensstil verankert. Dank der DNA-Methylierung könnte es sein, dass der biologisch jüngere von beiden – also derjenige mit den gesünderen Gewohnheiten – eher einem 50-Jährigen gleicht, während der andere möglicherweise bereits die Merkmale eines 70-Jährigen zeigt. Das ist die Macht der epigenetischen Steuerung.
Die DNA-Methylierung ist aber nicht nur ein Indikator für das biologische Alter. Sie spielt auch eine Rolle bei der Entstehung von Krankheiten. So wird zum Beispiel die Methylierung von Genen, die das Wachstum von Tumoren unterdrücken, häufig bei Krebs verändert. Ein weiteres Beispiel ist die Rolle der DNA-Methylierung bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer. Hier zeigen Studien, dass bestimmte Methylierungsmuster mit dem Fortschreiten der Krankheit korrelieren.
Ein weiteres interessantes Forschungsgebiet ist der Einfluss von Lebensstil und Umwelt auf die DNA-Methylierung. Studien haben gezeigt, dass Faktoren wie Ernährung, Stress, Umweltgifte und sogar soziale Interaktionen die Methylierungsmuster beeinflussen können. Das bedeutet, dass wir durch unsere Lebensgewohnheiten direkten Einfluss darauf nehmen können, wie sich unsere Gene im Laufe der Zeit verhalten. Das öffnet die Tür zu Präventionsstrategien, die auf epigenetische Veränderungen abzielen, um das Altern zu verlangsamen oder das Risiko für altersbedingte Krankheiten zu senken.
Ein praktisches Beispiel aus der Wissenschaft ist eine Studie, die zeigte, dass intensive körperliche Aktivität bei älteren Erwachsenen die DNA-Methylierung in einer Weise verändert, die mit einem gesünderen Alterungsprozess verbunden ist. Dies bedeutet, dass regelmäßige Bewegung nicht nur die körperliche Fitness verbessert, sondern auch auf molekularer Ebene dazu beitragen kann, das Altern zu verlangsamen.
Zusammengefasst zeigt die DNA-Methylierung, dass das Altern nicht nur eine Frage der Zeit ist, sondern auch davon abhängt, wie unsere Gene auf Umwelt- und Lebensstilfaktoren reagieren. Die Forschung auf diesem Gebiet hat das Potenzial, neue Wege zu eröffnen, um das Altern gezielt zu beeinflussen und die Entstehung von altersbedingten Krankheiten zu verhindern oder zu verzögern.
Quellen:
- Horvath, S. (2013). DNA methylation age of human tissues and cell types. Genome Biology, 14(10), 3156. DOI: 10.1186/gb-2013-14-10-r115.
- Jones, P. A., & Baylin, S. B. (2002). The fundamental role of epigenetic events in cancer. Nature Reviews Genetics, 3(6), 415-428. DOI: 10.1038/nrg816.
- Bacalini, M. G., Deelen, J., Pirazzini, C., De Cecco, M., Giuliani, C., Lanzarini, C., ... & Franceschi, C. (2017). Systemic age-associated DNA hypermethylation of ELOVL2 gene: In vivo and in vitro evidences of a cell replication process. Journal of Aging Research, 2017. DOI: 10.1155/2017/4606187.
- Zhang, Y., & Jeltsch, A. (2010). The application of next generation sequencing in DNA methylation analysis. Genes, 1(1), 85-101. DOI: 10.3390/genes1010085.
