Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie Schokolade glücklich macht

03.12.2013
Bioinformatiker der Universität Jena entwickeln mit Forschern aus Norwegen umfassendes Computermodell für den Stoffwechsel der Aminosäure Tryptophan

Gefüllte Lebkuchenherzen, Dominosteine, Schokoladennikoläuse – die süßen Vorboten der Weihnachtszeit stapeln sich schon seit einigen Wochen in den Läden. Und dank der gerade beginnenden Adventszeit kann das große Naschen nun auch endlich beginnen.


Naschkatzen wissen: Schokolade hebt die Stimmung. Wie das funktioniert, das können Bioinformatiker der Universitäten Jena, Tromsø und Bergen jetzt mit einem Computermodell simulieren.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Schon beim Gedanken daran, wie die süße Leckerei auf der Zunge zergeht, werden vermutlich viele Naschkatzen von einem wohligen Glücksgefühl erfasst.

Und das kommt nicht von ungefähr, wie Prof. Dr. Stefan Schuster von der Friedrich-Schiller-Universität Jena weiß. Der Bioinformatiker hat jetzt gemeinsam mit Forschern aus Norwegen ein Computermodell entwickelt, mit dem sich simulieren lässt, was in unserem Körper abläuft, wenn wir die Aminosäure Tryptophan zu uns nehmen, die in Schokolade enthalten ist.

In der aktuellen Ausgabe des Journal of Biological Chemistry stellt das Wissenschaftlerteam das bislang umfassendste Modell des komplexen Stoffwechsels von Tryptophan vor, die neben anderen Substanzen bei der Wirkung von Schokolade eine Rolle spielt (DOI: 10.1074/jbc.M113.474908).

„Aus Tryptophan entsteht im Körper Serotonin“, erläutert Schuster. Serotonin wiederum ist ein Hormon und Botenstoff im Gehirn, das ein Wohlgefühl auslöst. Da unser Körper selbst Tryptophan nicht herstellen kann, müssen wir es mit der Nahrung aufnehmen, etwa aus Sojabohnen und Geflügel oder eben Kakao und Schokolade. Doch nicht nur als „Zutat“ für Glücksmomente brauchen wir Tryptophan. Auch für das Schlafhormon Melatonin ist die Aminosäure der entscheidende Baustein. „Abbauprodukte von Tryptophan spielen wiederum bei einigen neurodegenerativen Erkrankungen sowie bei Alterungsprozessen eine Rolle“, macht Schuster die Vielfalt der Wirkungen deutlich.

Der komplexe Tryptophan-Stoffwechsel war bislang biochemisch zwar weitgehend bekannt. „Allerdings lässt sich erst anhand eines Computermodells das Zusammenspiel der Einzelreaktionen und Zwischenprodukte sowie ihrer Regulationsmechanismen als Gesamtsystem erfassen“, verdeutlicht Prof. Dr. Ines Heiland, eine der Erstautorinnen der Studie. Die Wissenschaftlerin von der Universität Tromsø war bis vor etwa einem Jahr am Lehrstuhl von Prof. Schuster in Jena tätig und hat mit den Kollegen hier den systembiologischen Forschungsansatz erarbeitet.

Für ihr Modell des Tryptophan-Stoffwechsels im Menschen haben die Bioinformatiker sehr umfangreiche experimentelle Daten zum Ablauf der weit verzweigten Stoffwechselwege und der dazugehörenden Transportvorgänge zusammengetragen. Diese wurden anschließend in ein Gesamtmodell integriert, das es nun erstmals ermöglicht, detailliert die Wirkungen von Tryptophan und seiner Stoffwechselprodukte in einzelnen Geweben oder Organen realitätsnah zu simulieren.

Vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten sehen die Forscher vor allem in der medizinischen Diagnostik und bei der Entwicklung neuer Therapien für neurodegenerative Erkrankungen, wie Parkinson oder Alzheimer. Das Computermodell erlaube es nun nicht nur, den Krankheitsverlauf besser zu verstehen. „Wir können daran auch testen, an welchen Stellen des Stoffwechsels regulierend eingegriffen werden kann und wie sich diese Veränderungen auf den gesamten Metabolismus auswirken“, erläutert Prof. Heiland.

Original-Publikation:
Stavrum A.-K. et al.: Model of Tryptophan Metabolism, Readily Scalable Using Tissue-specific Gene Expression Data, The Journal of Biological Chemistry, Vol. 288, Issue 48, 34555-34566, November 29, 2013 (DOI: 10.1074/jbc.M113.474908)
Kontakt:
Prof. Dr. Stefan Schuster
Lehrstuhl für Bioinformatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949580
E-Mail: stefan.schu[at]uni-jena.de

Dr. Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Das Geheimnis der Sojabohne: Mainzer Forscher untersuchen Ölkörperchen in Sojabohnen
20.06.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Schlüsselmolekül des Alterns entdeckt
20.06.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics