Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lebensstil beeinflusst den Stoffwechsel über verändertes Erbgut

18.09.2013
Ein ungesunder Lebensstil hinterlässt Spuren im Erbgut. Diese können spezifische Auswirkungen auf den Stoffwechsel haben und so Organschädigungen oder Erkrankungen verursachen.

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München haben nun 28 DNA-Veränderungen identifiziert, die mit einem abweichenden Stoffwechsel korrelieren. Diese weltweit erstmals durchgeführte genomweite Assoziationsstudie zwischen modifizierten Genen und Stoffwechselprodukten wurde in der Fachzeitschrift ‚Human Molecular Genetics‘ veröffentlicht.

Im Laufe des Lebens verursachen Alterungsprozesse, aber auch Umwelteinflüsse und Lebensstilfaktoren, wie Rauchen oder die Ernährung, biochemische Veränderungen an der Erbsubstanz DNA. Häufig kommt es dabei zu einer Methylierung der DNA-Bausteine, d.h. es werden Methylgruppen angefügt ohne die DNA-Sequenz zu verändern.

Solche Vorgänge können die Genfunktion beeinflussen und werden als Epigenetik bezeichnet. Wissenschaftler des Instituts für Genetische Epidemiologie (IGE) und der Abteilung Molekulare Epidemiologie (AME) am Helmholtz Zentrum München (HMGU) gingen der Frage nach, welcher Zusammenhang zwischen diesen epigenetischen Prozessen und gesundheitlichen Folgen, insbesondere für den Stoffwechsel, besteht.

Dazu untersuchte das Team um Christian Gieger (IGE) und Melanie Waldenberger (AME) in Zusammenarbeit mit Karsten Suhre vom Weill Cornell Medical College in Qatar das Blut von über 1800 Teilnehmern der KORA-Studie*.

In den Proben analysierten sie mehr als 457.000 Stellen im Erbgut auf biochemische Veränderungen und verglichen sie mit den Konzentrationen von 649 verschiedenen Stoffwechselprodukten. Die Auswertung ergab, dass die Methylierung von 28 DNA-Abschnitten eine Reihe von wichtigen Stoffwechselprozessen verändert.

In den betreffenden DNA-Regionen fanden sich auch bereits bekannte krankheits-assoziierte Gene. So das Gen TXNIP, das den Zuckerstoffwechsel reguliert und mit der Entstehung von Diabetes mellitus in Verbindung gebracht wird. Passend dazu lagen bei methyliertem TXNIP veränderte Konzentrationen von Metaboliten aus dem Fett- und Zuckerstoffwechsel vor. Auch die Gene, die bekanntermaßen durch Rauchen biochemisch verändert werden, beeinflussen unterschiedliche Stoffwechselleistungen, wiederum solche mit entsprechend passenden biologischen Funktionen.

„Die Studie eröffnet uns neue Einsichten, wie der Lebensstil über daraus resultierende Veränderungen am Erbgut den Stoffwechsel beeinflussen kann“, erklärt Gieger, Arbeitsgruppenleiter am IGE. „Diese Ergebnisse können wir nun nutzen, um neue diagnostische und therapeutische Ansätze für lebensstilbedingte Erkrankungen, wie Diabetes, zu entwickeln.“

Weitere Informationen

*KORA (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg)
Seit über 20 Jahren wird in der international bekannten KORA-Studie die Gesundheit tausender Bürger aus dem Raum Augsburg untersucht, um die Auswirkungen von Umweltfaktoren, Verhalten und Genen zu erforschen. Kernthemen der KORA-Studien sind Fragen zu Entstehung und Verlauf von chronischen Erkrankungen, insbesondere Herzinfarkt und Diabetes mellitus. Hierzu werden Risikofaktoren aus dem Bereich des Gesundheitsverhaltens (u.a. Rauchen, Ernährung, Bewegung), der Umweltfaktoren (u.a. Luftverschmutzung, Lärm) und der Genetik erforscht. Aus Sicht der Versorgungsforschung werden Fragen der Inanspruchnahme und Kosten der Gesundheitsversorgung untersucht http://www.helmholtz-muenchen.de/kora

Original-Publikation:

Petersen, A.-K. et al. (2013). Epigenetics meets metabolomics: An epigenome-wide association study with blood serum metabolic traits, Human Molecular Genetics, doi: 10.1093/hmg/ddt430
Link zur Fachpublikation
http://hmg.oxfordjournals.org/content/early/2013/09/06/hmg.ddt430.abstract?sid=80da3c62-4f2d-42cd-a383-9ab31ae101d3
Das Helmholtz Zentrum München verfolgt als deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt das Ziel, personalisierte Medizin für die Diagnose, Therapie und Prävention weit verbreiteter Volkskrankheiten wie Diabetes mellitus und Lungenerkrankungen zu entwickeln. Dafür untersucht es das Zusammenwirken von Genetik, Umweltfaktoren und Lebensstil. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 2.100 Mitarbeiter und ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der 18 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit rund 34.000 Beschäftigten angehören.

http://www.helmholtz-muenchen.de

Der Lehrstuhl bzw. das Institut für Genetische Epidemiologie (IGE) beschäftigt sich mit genetischer Statistik. Dies beinhaltet die Planung, Durchführung und Auswertung von Genkartierungsprojekten bei komplexen Krankheiten sowie die Entwicklung und Implementation neuer statistischer Verfahren. Die Aktivitäten erstrecken sich auf genomweite Assoziationsstudien sowie Kopplungsanalysen (Familienstudien) bei unterschiedlichsten Krankheiten. Ein Schwerpunkt liegt auf Phänotypen, die im Rahmen der populationsbasierten KORA-Kohorte untersucht werden. Ziel des Instituts ist es, zur Aufklärung der genetischen Ursachen von komplexen Krankheiten beizutragen http://www.helmholtz-muenchen.de/en/ieg/

Die selbstständige Abteilung Molekulare Epidemiologie (AME) analysiert populationsbasierte Kohorten und Fallstudien für bestimmte Krankheiten mit Hilfe von Genomik, Epigenomik, Transkriptomik, Proteomik, Metabolomik und funktionellen Analysen. Ziel ist, die molekularen Mechanismen komplexer Erkrankungen wie Typ-2-Diabetes oder Adipositas aufzuklären. Die Abteilung führt die Bioprobenbank der Epidemiologie und übernimmt die Probenverwaltung und -lagerung für nationale und internationale Projekte http://www.helmholtz-muenchen.de/ame.

Ansprechpartner für die Medien
Abteilung Kommunikation, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg - Tel.: 089-3187-2238 - Fax: 089-3187-3324 - E-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de
Fachlicher Ansprechpartner
Dr. Christian Gieger, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Institut für Genetische Epidemiologie, Ingolstädter Landstr. 1, 85764 Neuherberg – Tel.: 089-3187-4106 - E-Mail: christian.gieger@helmholtz-muenchen.de

Susanne Eichacker | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften