Questions and Answers
Was ist Epigenetik?
Veränderung des Phänotyps ohne Veränderung des Genotyps.
Welche chemische Modifikation findet bei der DNA-Methylierung statt?
Übertragung einer Methylgruppe auf die DNA-Base Cytosin.
Welche der folgenden Aussagen sind richtige Beschreibungen zur Funktion regulativer Sequenzen?
Euchromatin ist immer mit aktiver Genexpression verbunden.
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Was ist der Einfluss von Ernährung auf die Zelldifferenzierung bei Bienen?
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Wie beeinflusst frühkindliche Erfahrung den Methylierungsstatus?
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Welche psychischen Erkrankungen können durch epigenetische Muster beeinflusst werden? (Wählen Sie alle zutreffenden Antworten aus)
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Was zeigt die Epigenetik über die Plastizität des Phänotyps im Alter?
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Study Notes
Einführung in die Epigenetik
- Gene oder Umwelt? Oder beides? - Frage nach der Rollenverteilung zwischen Genetik und Umwelt bei der Bildung des Phänotyps
- Grundlagen der Genetik: DNA als Doppelhelix, organische Basen, Desoxyribose und Phosphatrest
- Gen: definierte Sequenz von Basenpaaren auf der DNA, die für spezifisches Genprodukt kodiert; nur ca. 2% der Gene codieren für Proteine
Proteinbiosynthese
- Transkription: Ablesen der DNA, Bildung von Prä-mRNA, Prozessierung (Spleißen, Capping) und mRNA
- Translation: Übersetzung der mRNA an Ribosomen in Aminosäuresequenz
Regulatorische Sequenzen
- Transkriptionsstart (TSS) ist der wichtigste Schritt bei der Steuerung der Genexpression
- Transkriptionsfaktoren (TF) spielen eine zentrale Rolle bei der Regulation der Genexpression
- Enhancer und Promotor: Verstärken die Transkription, indem sie spezifische TF binden
Organisation der DNA
- DNA liegt im Zellkern in komprimierter Form vor und ist um Histone gewickelt
- Chromatin bezeichnet den Komplex aus DNA und Histonen, aus dem die 23 Chromosomenpaare bestehen
- Euchromatin = offenes Chromatin, aktiv Genexpression; Heterochromatin = dichtes Chromatin, Genunterdrückung
Grundlagen der Epigenetik
- Epigenetik: Veränderung des Phänotyps ohne Veränderung des Genotyps
- Epigenetik ist eine übergeordnete, regulative Ebene von Modifikationen, die eine Änderung der Genexpression bewirken, aber nicht den genetischen Code ändern
- Epigenom = Gesamtheit aller epigenetischen Informationen
Funktion epigenetischer Regulation
- Steuerung der Genexpression zur Zelldifferenzierung und -aufrechterhaltung
- X-Chromosom-Inaktivierung und genomische Prägung (Imprinting)
- Immunsystemregulation und Stilllegung von Transposons
- Dynamische Anpassung an Umwelt und Lebensstil
Mechanismen der Epigenetik
- DNA-Methylierung: chemische Modifikation der DNA durch Übertragung einer Methylgruppe auf die DNA-Base
- Histonmodifikationen: posttranslationale Modifikationen der Histone, die die Packungsdichte der DNA ändern
- Chromatin-Remodeling: Umbau des Chromatins, um die Zugänglichkeit der DNA zu verändern
- Nichtcodierende RNAs (z.B. microRNA): regulieren die Genexpression auf posttranskriptionaler Ebene
Epigenetik und Umwelteinflüsse
- Plastizität des Phänotyps: Änderung des Genotyps durch Umweltfaktoren
- Ernährung: Zelldifferenzierung und Entwicklung, z.B. bei Arbeiterbienen und Bienenkönigin
- Pränatale Nährstoffversorgung: Auswirkungen auf die epigenetische Regulation und die Gesundheit des Kindes
- Frühkindliche Erfahrung: epigenetische Programmierung durch frühe Lebenserfahrungen
Epigenetik und Altern
- Epigenetische Deregulation mit zunehmendem Alter aufgrund von Umwelteinflüssen und Fehler bei der Weitergabe der Modifikationen an die Tochterzellen
- Epigenetische Uhr: DNA-Methylierungsmuster dienen als Surrogatparameter für biologisches Alter
Epigenetik und Psychotherapie
- Epigenetik und psychische Erkrankungen: Psychische Störungen beruhen auf multifaktoriellen Einflüssen, einschließlich epigenetischer Faktoren
- Psychotherapeutische Effekte: Könnten DNA-Methylierungsmuster als zuverlässige Marker für den Therapieerfolg dienen?
- Implikationen: PT-Forschung zum Einfluss therapeutischer Interventionen auf die epigenetische Regulation steht noch am Anfang.
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Description
Lernen Sie die Grundlagen der Epigenetik, Genetik und Medizin kennen. Dieser Kurs behandelt die Einführung in die Epigenetik und Recap der Genetik. Für Psychotherapeut*innen im Sommersemester 2024.
