Spannung und Entspannung

Peter J. D’Adamo, ND, MIFHI
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Sie sind eine Ansammlung von Billionen von Zellen, jede mit einer spezifischen Bauweise und Funktion. Mit wenigen Ausnahmen haben alle Zellen eine gleichartige Grundkonstruktion, diese wird meistens wie ein Spiegelei mit dem Eigelb nach oben abgebildet. In Wirklichkeit jedoch sind sie dreidimensionale Wesen und so dürfte es besser sein sich eine durchschnittliche Zelle als Golfball vorzustellen, den Sie in der Mitte durchgeschnitten haben. Das „Eiweiß“ bei unserem Zell-Modell ist der Körper der Zelle und hier findet man viele spezialisierte Teile – Organellen genannt. Die Organellen haben bestimmte Aufgaben, ähnlich wie unsere eigenen inneren Organe. Das „Eigelb“ unseres Zell-Modells wird der Kern genannt und in diesem Teil liegt der Gegenstand unserer Zuwendung, die Chromosomen.

Chromosomen wurden erstmals Ende des 19. Jahrhunderts von einem deutschen Biologen namens Walther Flemming entdeckt. Flemming betrachtete Zellen unter einem Mikroskop und kam auf die Idee, Farben zu verwenden, um die Zellen einzufärben und so Einzelheiten besser zu sehen. Die Idee funktionierte besser als erwartet, da er sofort begann „Spaghetti-ähnliche Dinge“ mit einer sehr dunklen Farbe im Zellkern zu sehen. Wie es üblich ist, gab er diesen Dingen einen Namen: Chromosom, nach den griechischen Wörtern für Farbe und Körper.

Chromosomen gehören zu den eher dynamischen Naturerscheinungen; sie müssen es auch sein, da sie für die Weitergabe des Staffelstabs des Lebens verantwortlich sind, in anderen Worten für die Vermehrung (Reproduktion). Die Anzahl der Chromosomen im Zellkern unterscheidet sich von Spezies zu Spezies. Wir Menschen haben 46 Chromosomen, Hunde haben 78, Alligatoren 32 und Kohlpflanzen 18 Chromosomen.

Die Chromosomen sind sowohl Hüter als auch Chauffeur der wichtigsten Moleküle in Ihrem Körper; der DNS. Wie jede Blaupause muss die DNS erst „gelesen“ werden, um Arbeitsaufträge ausführen zu können. Die DNS ist ein sehr langes Molekül. Vollständig auseinander gezogen wäre sie etwa knapp 2 Meter lang und dabei unsichtbar, da sie so dünn ist. Wenn man die gesamte DNS von jeder Zelle Ihres Körpers auseinanderziehen und in einer Reihe anordnen würde, so würde es zur Sonne und zurück reichen – und das mehr als Tausend mal.

Ich denke, ein effektiver Weg zur Beschreibung der dynamischen Qualitäten der Chromosomen ist die Verwendung von ein paar Metaphern. Meine ältere Tochter liebt es zu stricken, so dass wir oft einen Wollladen in der Stadt wegen neuem Strickgarn besuchen. Garne gibt es in der Regel als einen Strang, der als Bündel aufgewickelt ist. Die meisten Garne haben eine Länge von 70-130 Metern. Zu den schönen Dingen beim Kauf dieses Garns gehört, dass man es nicht als einen langen Faden bekommt, sondern in einer Form, die man unter den Arm klemmen und damit zum Auto gehen kann. Dies ist sicherlich besser als einen Knoten an die hintere Stoßstange zu knüpfen und den Faden den ganzen Weg nach Hause hinter sich her zu ziehen. Folglich ist die erste wichtige Lektion der Dynamik von Chromosomen: wer sich fortpflanzen will braucht die DNS und muss die gesamte DNS in ein sehr kleines, dichtes Bündel komprimieren. Chromosomen sind genau das: dicht gepackte Bündel von DNS.

Auf der anderen Seite ist es sehr schwierig, wenn nicht geradezu unmöglich, etwas zu stricken, wenn das aufgewickelte Garn noch von einem Etikett umgeben ist. Um das Garn verwenden zu können, müssen wir es auspacken und abwickeln. So ist auch das Schema der Zelle: Wenn sie die DNS benötigt, um Informationen zu bekommen wie man ein Protein produziert, muss sie diese auseinander wickeln. Wenn die Zelle sich fortpflanzen oder den Informationsfluss der DNS abschalten will, muss es die DNS aufwickeln und komprimieren.

Wie dies geschieht ist ziemlich wundersam und wird später noch Thema sein, wenn wir darüber sprechen, wie Sie Ihr genetisches Schicksal verändern können, aber fürs Erste bleiben wir bei den Grundlagen. Die DNS wird durch spezielle Proteine, die als Histone bezeichnet werden, verpackt und komprimiert. Diese komprimierte DNS mit den Histonen wird Chromatin genannt, so liegt sie im Zellkern vor. Die Struktur der Chromatine ist auch bedeutsam für die Vervielfältigung und Reparatur der DNS.

Histone sind sehr tolle kugelförmige Proteine, um die sich die DNS in einer engeren oder auch lockereren Art und Weise wickelt, ähnlich wie der Karton um den das Strickgarn gewickelt ist. Als Reaktion auf strukturelle Veränderungen der Histone strafft oder lockert sich die gewickelte DNS. Immer wenn eine Zelle den Zugriff auf genetische Informationen, die in der DNS verschlüsselt sind, benötigt, findet an den Histonen im betreffenden Abschnitt der DNS eine chemische Reaktion statt, Acetylierung genannt. Dabei wird eine Acetyl-Gruppe an die Histone angelagert und veranlasst diese sich zu entspannen und auszudehnen. Wenn die Ablesung der Information erledigt ist kommen spezielle Enzyme herbei, trennen die Acetyl-Gruppe ab, die Histone ziehen sich wieder zusammen und die DNS kehrt in ihren Ruhe-Zustand zurück.

Übrigens, das sind sehr aktuelle Informationen. Erst in jüngster Zeit haben wir diesen Mechanismus verstanden und es ist von überaus großer Bedeutung, dass er von der Umwelt genutzt wird um die Funktion der Gene zu beeinflussen und dass diese Veränderungen, ob gut oder schlecht, als Erbe weitergegeben werden können.

Wissenschaftler haben jedem menschlichen Chromosom eine Nummer gegeben, entsprechend seiner Größe; somit ist Chromosom Nummer 1 das größte und Chromosom Nummer 46 das kleinste. Chromosomen kommen paarweise vor, eins von jedem Elternteil. Es gibt 23 Paare und somit eine Gesamtmenge von 46 Chromosomen bei uns Menschen. Die Paare 1 bis 22 sind geschlechtunabhängige Chromosomen, Autosome genannt. Das Paar 23 enthält die X- und Y-Chromosomen, die das Geschlecht bestimmen.

In den wenigen Minuten, die Sie brauchten, bis hierher zu lesen, wurden rund 400 Millionen Ihrer roten Blutkörperchen abgebaut und ersetzt, entsprechend den genetischen Anweisungen wie sie in Ihrer DNS enthalten sind. Hier kommt der genetische Code ins Spiel.

https://www.dadamo.com/science_tension.htm