Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gene lernen aus Stress - Frühgeburtliche Traumata haben lebenslange Wirkung auf Gedächtnisleistung, Emotion und Antrieb

09.11.2009
Mäuse, die nach der Geburt kurz von ihrer Mutter getrennt werden, weisen eine veränderte Regulierung bestimmter Gene auf, wie Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie in einer neuen Studie gezeigt haben. Dies wird durch die Anlagerung einfacher chemischer Signalflaggen an die Erbsubstanz, so genannte epigenetische Markierungen, hervorgerufen.

Infolgedessen bilden die Mäuse vermehrt Stresshormone und können mit belastenden Situationen schwer umgehen. Die neuen Erkenntnisse dokumentieren wie Umweltfaktoren auf unsere Gene einwirken und eröffnen ein besseres Verständnis für die Entwicklung von stressbedingten Erkrankungen wie z.B. der Depression (Nature Neuroscience, 8. November 2009).

Dass Belastungen in der frühen Kindheit das Risiko erhöhen, an schweren Depressionen und Angststörungen zu erkranken, ist seit langer Zeit auch beim Menschen bekannt. Der molekulare Mechanismus dahinter war allerdings bisher ungeklärt. Die Forscher um Dietmar Spengler zeigen nun in ihrer neuen Studie an Mäusen, wie Stress dauerhafte Veränderungen der Erbsubstanz hervorrufen kann. Traumatisierte Tiere können sich ihr Leben lang nur schlecht an anstrengende Situationen anpassen, Gedächtnis, Antrieb und Emotion sind gestört. Die Stresshormone sind erhöht, weil in ihrem Gehirn das Eiweißmolekül Vasopressin überproduziert wird. Vasopressin ist ein Schlüsselfaktor für die Steuerung von Stresshormonen, Gedächtnis, Emotion und Sozialverhalten. Auf der Suche nach dem Auslöser für diese Überproduktion von Vasopressin stießen die Wissenschaftler bei DNA-Analysen auf einen Genabschnitt, dessen Modifizierung durch Methylgruppen die Aktivierung des Vasopressin-Gens hemmt. Dieser Aus-Schalter fehlt in den nachgeburtlich gestressten Mäusen und führt zu einer lebenslangen Überproduktion des Botenstoffes.

Wie Gene und Umwelteinflüsse in Wechselwirkung treten, ist Gegenstand des immer wichtiger werdenden Forschungsfeldes der Epigenetik. Zahlreiche Forschungsergebnisse zeigen, dass erworbene Informationen die Gebrauchsanweisung liefern, wie das Erbgut genutzt wird. Die Regulierung von Genen ist oft entscheidender als ihre bloße Ausstattung. Methylgruppen spielen dabei als Signalflaggen auf den DNA-Strängen eine wichtige Rolle. Sie ermöglichen das Andocken von Eiweißstoffen an die DNA. Im Zusammenspiel mit diesen methylbindenden Proteinen schalten sie Gensequenzen dauerhaft aus. Das Entscheidende: Die Markierungen bleiben stabil, selbst wenn sich die Zelle teilt, sie werden von der Mutterzelle an die Tochterzellen weitergegeben. Gleichzeitig können sie sich durch einschneidende Erlebnisse im Laufe des Lebens verändern, wie auch die neue Studie zeigt.

Während der Trennung von ihren Müttern war in den Mäusen die Gehirnregion des Hypothalamus übermäßig aktiv, welche für die Stressbewältigung wichtig ist. Diese erhöhte Aktivität führte zu den Modifizierungen der Erbsubstanz in deren Folge das Gen für Vasopressin nun häufiger abgelesen wurde. Die belastende Erfahrung während der wichtigen Entwicklungsphase hatte sich langfristig in ihrer Erbsubstanz festgeschrieben. Florian Holsboer, Direktor des Max-Planck-Instituts in München, führt dazu aus: "Unsere Studie dokumentiert, wie sich Umwelteinflüsse über epigenetische Mechanismen auf die molekulare Ebene unseres Genoms niederschlagen. Früh erlittene schwere Belastung kann die Entwicklung krankmachender Prozesse einleiten, die sich später in Angsterkrankungen und Depression manifestieren. Das Verständnis dieser epigenetischen Kodierung wird zum zukünftigen Schlüssel neuer Behandlungsstrategien", so der Wissenschaftler.

Originalveröffentlichung:

Chris Murgatroyd, Alexandre V Patchev, Yonghe Wu, Vincenzo Micale, Yvonne Bockmühl, Dieter Fischer, Florian Holsboer, Carsten T Wotjak, Osborne F X Almeida & Dietmar Spengler
Dynamic DNA methylation programs persistent adverse effects of early-life stress
Nature Neuroscience, Online-Vorabpublikation, 8. November 2009, DOI: 10.1038/nn.2436

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Barbara Meyer
Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München
Tel.: +49 89 30622-616
Fax: +49 89 30622-348
E-Mail: bmeyer@mpipsykl.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik