Lässt sich im Körper eine Genexpression oder eine epigenetische „Benutzergeschichte“ finden?

(BEARBEITET – vieles von dem, was ich sage, ist implizit und vereinfacht. Ich versuche nicht, die zahlreichen Lehrbücher und wissenschaftlichen Abhandlungen über die Funktionsweise von DNA nachzubilden).

Soweit ich es verstehen kann, bestehen die Grundbausteine ​​(Proteine) eines Organismus aus DNA, Genen und Chromosomen. Die grundlegendste Form davon ist DNA, die aus Molekülen in Doppelhelixsträngen besteht. Die DNA enthält alle Anweisungen für den Körper in Form einer einfachen „Datenbank“ oder „Blaupause“. Gene sind Stücke oder Sequenzen der DNA, die dem Körper mitteilen, „was er tun soll“ (1), indem sie die „DNA-Datenbank“ in einer Vielzahl einzigartiger kodierender Sequenzen lesen. Gene schalten sich auf natürliche Weise(2) während der gesamten Lebensdauer eines Organismus ein und aus, was unter anderem ermöglicht, dass ein Organismus von jung zu alt heranwächst. DNA wird im Wesentlichen(3) in Chromosomen gespeichert.

Äußere und Umweltfaktoren können die Expression von Genen und die in der DNA gespeicherten Informationen beeinflussen (4) – deren Studium Epigenetik ist. Diese epigenetischen Faktoren können sich im Laufe der Zeit ändern und Gene ein- und ausschalten. (5)

Speichert der Körper eine Geschichte dieser Ausdrücke? Speichern die Chromosomen (oder ein anderer Teil) eines älteren Organismus eine „Benutzergeschichte“ darüber, welche Gene zuvor aktiviert wurden, als der Organismus jünger war? Können Sie zB aus den Zellen eines 80-Jährigen erkennen, welche Gene aktiv waren, als eine Person 12 Jahre alt war?

Entschuldigung, ich habe keinen Hintergrund in Biologie. (6)


NOTIZEN BEARBEITEN

(1) was zu tun ist, wie es zu tun ist, wann es zu tun ist. nicht unbedingt alle lebenserhaltenden Anweisungen, sondern auch die minutengenauen, alltäglichen Abläufe etc.

(2) natürlich. in der natur gibt es kein schwarz und weiß, nur grautöne.

(3) im Wesentlichen. nicht genau und nicht in allen Fällen, aber meistens.

(4) Wie in beeinflussen Faktoren die Expression von Genen (die wiederum aus DNA-Informationen bestehen). Ich behaupte nicht, dass externe Faktoren die „DNA-Datenbank“ selbst beeinflussen können, sondern nur, wie sie „gelesen“, sequenziert und als Gene exprimiert werden.

(5) natürlich wieder. kein scharfes An/Aus, sondern Variationen der Konzentrationen.

(6) Ich habe möglicherweise nicht die richtige Terminologie verwendet.

Bitte vermeiden Sie es, Ihren Beitrag so drastisch zu bearbeiten, nachdem eine Antwort gepostet wurde. Außerdem müssen Sie Ihr Missverständnis nicht mit vielen winzigen ungenauen Notizen verstecken, die nur bestätigen, dass Sie erkennen, dass Sie möglicherweise ungenau sind. Was Sie nicht verstehen, ist von Interesse, da es den Menschen hilft zu verstehen, was Sie wollen und was Ihnen unklar ist. Schließlich sehen all diese winzigen Notizen sehr chaotisch aus und ich würde empfehlen, die alte Version zu behalten.
@Remi.b Ich stimme zu, dass sich größere Änderungen auf frühere Antworten auswirken können. Ich wollte die schlechte Formulierung klarstellen, damit sich zukünftige Antworten mehr auf die Frage konzentrieren können. Deshalb habe ich den größten Teil des ursprünglichen Inhalts absichtlich intakt gelassen (den Satz über die DNA-Bausteine ​​habe ich so ziemlich nur auf 3 oder 4 Sätze erweitert). Ich habe versucht, meine Änderungen den unordentlichen Notizen zu überlassen :) damit die Zuschauer nicht die vorherige Version der Frage anzeigen müssen. Leider konnte ich nicht herausfinden, wie man Indizes für die Bearbeitungsnotizen erhält, um es weniger chaotisch zu machen. Glaubst du, es wäre besser, die Notizen alle am Ende aufzulisten?

Antworten (2)

Hauptfrage

Speichert der Körper eine Geschichte dieser Ausdrücke? Speichern die Chromosomen (oder ein anderer Teil) eines älteren Organismus eine „Benutzergeschichte“ darüber, welche Gene zuvor aktiviert wurden, als der Organismus jünger war?

Zellen können manchmal ein "Gedächtnis" des Genexpressionszustands haben, das es der Zelle ermöglicht, ihr Genexpressionsprogramm fortzusetzen. Dies wird durch epigenetische Mechanismen ermöglicht. Zellen können auch über Rückkopplungen und Schalter ein Kurzzeitgedächtnis aufrechterhalten ( Casadesús und D'Ari, 2002 ). Immunzellen speichern die Erinnerung an frühere Expositionen gegenüber einem bestimmten Krankheitserreger (in diesem Fall speichert jede Klonpopulation ein Stück Geschichte, das anders ist als eine Zelle, die die gesamte Geschichte speichert). Ich glaube jedoch nicht, dass es einen expliziten Mechanismus für den "Benutzerverlauf" gibt. Die meisten Antworten sind dynamisch (und gedächtnislos); Es gibt nur sehr wenige Situationen (z. B. Immunantwort), die wirklich ein Anamneseprotokoll benötigen. Normalerweise ist das Zellgedächtnis nur eine Ebene tief. Eine tiefere Lagerung würde die Zelle viel kosten.


Andere Korrekturen, die nicht direkt mit der Frage zusammenhängen

Soweit ich es verstehen kann, bestehen die Grundbausteine ​​(Proteine) eines Organismus aus DNA, Genen und Chromosomen.

Diese Aussage ist eine extreme Vereinfachung. Tatsächlich ist Wasser das am häufigsten vorkommende Molekül im Körper der meisten (wenn nicht aller) Organismen. RNAs und Proteine ​​sind essentielle Moleküle, die für Zellfunktionen erforderlich sind. Lipide sind auch wichtig, da sie die Zellmembran bilden. Außerdem bestehen Proteine ​​nicht aus "DNA, Genen und Chromosomen". Ihre nachfolgende Erklärung, wie die Gene funktionieren, ist richtig, aber diese Aussage ist ziemlich falsch.

Die grundlegendste Form davon ist DNA, die aus Molekülen in Doppelhelixsträngen besteht.

Wieder irreführend. Es ist nicht richtig, die DNA als "grundlegendste Form" zu bezeichnen. Inwiefern? Auch diese Aussage ist meinungsbasiert.

DNA wird im Wesentlichen(3) in Chromosomen gespeichert.

Das Chromosom ist eine Anordnung, die aus der DNA und einigen Proteinen besteht. In gewisser Weise ist DNA in den Chromosomen enthalten. Wie auch Remi betonte, kann Ihre Aussage irreführend interpretiert werden.

Äußere und Umweltfaktoren können die Expression von Genen und die in der DNA gespeicherten Informationen beeinflussen (4) – deren Studium Epigenetik ist. Diese epigenetischen Faktoren können sich im Laufe der Zeit ändern und Gene ein- und ausschalten.

Dieser Vorgang wird einfach „Genregulierung“ oder „Regulierung der Genexpression“ genannt. Epigenetische Mechanismen (wie DNA-Methylierung und Histonmodifikationen) sind einer der Mechanismen der Genregulation, aber sie sind nicht die einzigen. Sie können einfach "Genregulierung" googeln und erhalten viele Ressourcen zu diesem Thema.

Danke für die Antwort. Unter Verwendung meines populärwissenschaftlichen Biologiehintergrunds. Könnte die Junk-DNA (deren Zweck nicht vollständig verstanden wird) möglicherweise eine Art zusätzlicher Informationen speichern?
@EveryBitHelps Es kann möglicherweise (und wäre kein Müll mehr), aber das Speichern einer so umfangreichen Menge an Informationen würde viel "Platz" erfordern.

Erster Absatz – lasst uns entlarven, was schlecht formuliert war

Viele Sätze, die Sie geschrieben haben, sind ziemlich irreführend. Sie sollten einen Blick auf eine Einführung in die Molekulargenetik werfen, um ein besseres Verständnis zu erlangen, wie z. B. das, was Sie auf der Khan Academy finden können . Zusamenfassend:

Die Doppelhelix-DNA-Stränge sind die Bausteine ​​eines Organismus

Dieser Satz ist sehr meinungsbasiert. als Beweis könnte man zB den Begriff double helix DNAdurch "cells" (oder andere Begriffe) ersetzen und viele wären trotzdem mit dem Satz zufrieden.

Gene sind DNA-Stücke, die dem Körper sagen, was er tun soll.

Ein Gen ist ein Teil der DNA, der Regionen enthält, die für Proteine ​​kodieren. Es gibt viele Sequenzen, die nicht für Proteine ​​kodieren, die für das individuelle Überleben essentiell sind (wie zum Beispiel regulatorische Sequenzen oder Sequenzen, die für rRNA kodieren).

Gene schalten natürlich ein und aus.

Die Regulation der Genexpression ist tatsächlich viel kontinuierlicher als nur ein/aus. Auch kann die Regulierung der Proteinkonzentration auf verschiedenen Ebenen erfolgen und nicht nur durch die Regulierung der Genexpression.

DNA wird im Wesentlichen in Chromosomen gespeichert.

Das hört sich so an, als wären Chromosomen Kästen, in denen man DNA finden kann. In Wirklichkeit ist DNA eine Art Molekül, das in verschiedenen Formen gefunden werden kann. Beim Menschen (und anderen Eukaryoten ) liegt der größte Teil der DNA (aber nicht die gesamte) in Form von Chromosomen vor.

Zweiter Absatz - Was ist Epigenetik?

Äußere und Umweltfaktoren können die Expression von Genen beeinflussen,

Das ist richtig

und die in der DNA gespeicherten Informationen

Das ist falsch. Umweltfaktoren beeinflussen die Sequenz der Basenpaare der DNA nicht. Es reguliert nur seinen Ausdruck. Eine solche Regulation der Expression kann lange anhalten und sogar auf die Nachkommen übertragen werden. Der Begriff Epigenetik ist locker definiert. Kurz gesagt, Epigenetik bezieht sich auf eine Reihe von Mechanismen, die die Genexpression kurz- und langfristig beeinflussen. Der klassische Mechanismus von Interesse in der Epigenetik ist die Methylierung von Histonschwänzen (Kurz gesagt sind Histone Proteinstrukturen, um die DNA gewickelt ist).

Ihre Frage

Speichert der Körper eine Geschichte dieser Ausdrücke? Speichern die Chromosomen (oder ein anderer Teil) eines älteren Organismus eine „Benutzergeschichte“ darüber, welche Gene zuvor aktiviert wurden, als der Organismus jünger war? Können Sie zB aus den Zellen eines 80-Jährigen erkennen, welche Gene aktiv waren, als eine Person 12 Jahre alt war?

Wie oben erläutert, können einige der molekularen Mechanismen, die zu Veränderungen in der Genexpression führen, langfristige Folgen für die Genexpression haben (die sogar vererbt werden können). Aber es gibt keine Datenbank (oder andere zentralisierte oder andere Informationsquelle), die die Expression jedes Gens zu irgendeinem Zeitpunkt in der Geschichte des Zelllebens spezifisch aufzeichnet.

Danke für die Antwort im letzten Absatz & Hälfte. Ich habe versucht, mich nicht in den Details der Grundlagen zu verzetteln (denen ganze Lehrbücher gewidmet sind), damit ich zur Frage kommen konnte. Ich weiß auch, dass ich vielleicht nicht die richtige Terminologie verwendet habe und vieles von dem, was ich meinte, impliziert wurde. Aber wie kann die erste Zeile, die Sie über die DNA-Helix zitiert haben, als „Zellen“ bezeichnet werden? zB "die Zellen sind die Grundbausteine ​​eines Organismus"...an sich kein Problem. aber jetzt ein folgesatz "an organisms cells are found in cells"?? Ich werde die Satzidee korrigieren, um sie klarer zu machen, aber nicht auf Zellen .
Ich bezog mich nur auf den Teil des Satzes, den ich zitierte. Mein Punkt war, dass es wenig Sinn macht, "DNA-Stränge" als Bausteine ​​​​eines Organismus zu bezeichnen (oder bestenfalls sehr meinungsbasiert ist), und als Beweis wollte ich Ihnen zeigen, dass andere Konzepte (wie "Zellen") dies ebenfalls könnten als Bausteine ​​eines Organismus bezeichnet werden.
Zwischen Ihrer Post-Bearbeitung und Ihrem Kommentar scheinen Sie beide die Klarstellung zu tun, die ich zu Ihren Sätzen versucht habe. Einige der Dinge, die ich zu klären versucht habe, sind Ihnen vielleicht bekannt, und das ist in Ordnung. Das Wichtigste ist zu wissen, ob Ihre Frage beantwortet wurde und wenn nicht, warum. (In jedem Fall würde ich Ihnen empfehlen, auf die Antwort oder Peer-Review von anderen Benutzern zu warten, bevor Sie eine Antwort akzeptieren).
Ah! Der Zellenkommentar macht dann Sinn :) Das habe ich mich gefragt! Ja entschuldigung. Ich muss deinen Edit übersehen haben. Ich versuche, Antworten zu akzeptieren, sobald es mehr als eine Antwort gibt, da ich finde, dass die angekreuzte Antwort Benutzer daran hindert, eine Antwort zu versuchen.