Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stoffwechsel im Stress - Genetische Variationen als Risikofaktoren identifiziert

28.11.2008
Stoffwechselerkrankungen, insbesondere der immer häufiger auftretende Typ 2-Diabetes, sind Folgen eines komplexen Zusammenspiels zwischen genetischer Veranlagung und ungünstigen Lebensbedingungen.

Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der LMU konnten nun zum ersten Mal einen Zusammenhang zwischen der genetischen Ausstattung eines Menschen und den Unterschieden im Stoffwechselhaushalt aufzeigen. Eine Identifizierung dieser genetisch bedingten Variationen kann in Zukunft zur individuellen Vorhersage von Risiken hinsichtlich bestimmter Erkrankungen, beispielsweise Diabetes, ermöglichen.

Das Team um Prof. Dr. Karsten Suhre vom Institut für Bioinformatik und Systembiologie am Helmholtz Zentrum München und der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), sowie Dr. Christian Gieger und Privatdozent Dr. Thomas Illig vom Institut für Epidemiologie am Helmholtz Zentrum München bestimmte in Kooperation mit der Innsbrucker Firma Biocrates Life Sciences AG die Blutwerte von mehreren hundert Stoffwechselprodukten (Metaboliten) sowie gleichzeitig mehr als 100 000 DNA-Varianten (SNPs) von 284 erwachsenen Versuchspersonen. Grundlage bildeten hier Blutproben von Teilnehmern der populationsbasierten KORA-Studie (Kooperative Gesundheitsforschung in der Region Augsburg, Leitung: Prof. Dr. H.-Erich Wichmann).

Durch die Kombination von umfassenden genetischen Daten mit Metaboliten-Daten identifizierten die Wissenschaftler Varianten (SNPs) in mehreren Genen. Diese kodieren für Enzyme, die wichtige Aufgaben im Haushalt von Fetten, Zuckern und Kohlehydraten des Körpers erfüllen. Personen, die sich durch derartige Genvarianten voneinander unterscheiden, weisen gleichzeitig eine unterschiedliche Aktivität der betroffenen Enzyme auf, was sich in unterschiedlichen Metabolitenkonzentrationen im Serum zeigt.

"Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich um Personen mit genetisch bedingten unterschiedlichen Metabolitenmustern, also Metabotypen", erklärt Suhre. Diese seien zumindest teilweise vergleichbar mit den unterschiedlichen Ausprägungen der Haarfarbe: Auch diese ist bekanntlich auf genetische Variationen zurückzuführen. Rothaarige Personen etwa reagieren sensibler auf Sonneneinstrahlung als dunkelhaarige.

Ähnlich könnte es sich bei den hier identifizierten genetischen Variationen verhalten, die für unterschiedliche Metabotypen verantwortlich sind. Während die eine Gruppe auf "metabolischen Stress" wie kurzfristige Nahrungskarenz oder fettreiche Nahrung relativ robust reagieren kann, kommt es in der anderen Gruppe möglicherweise zu mehr oder minder ausgeprägten körperlichen Beeinträchtigungen, deren genaues Ausmaß nun in Folgestudien studiert werden kann. Suhre: "Im Gegensatz zur Haarfarbe, die sich dem Betrachter bereits auf den ersten Blick erschließt, ist es jedoch im Falle des Metabolismus wesentlich aufwendiger, die Rolle zu identifizieren, die die jeweilige Genvariante im Stoffwechsel des Betroffenen spielt."

Mit dieser Studie gelang es der institutsübergereifenden Arbeitsgruppe nun erstmals, mehrere solcher Zusammenhänge durch eine genomweite Analyse herauszukristallisieren. Die Identifizierung genetisch bedingter Variationen im Stoffwechselhaushalt kann in Zukunft zur Vorhersage von Risiken hinsichtlich bestimmter medizinischer Phänotypen, möglicher Reaktionen auf Medikamentenbehandlung, Ernährungs- oder Umwelteinflüsse genutzt werden. Damit stellen die Ergebnisse einen ersten Schritt in Richtung personalisierte Medizin und Ernährung dar, die auf der genetischen und metabolischen Charakterisierung von Patienten basiert.

Weitere Informationen:

Originalpublikation: C. Gieger, L. Geistlinger, E. Altmaier, M. Hrabé de Angelis, F. Kronenberg, T. Meitinger, H.-W. Mewes, H.-E. Wichmann, K. M. Weinberger, J. Adamski, T. Illig, K. Suhre, Genetics meets metabolomics: a genome-wide association study of metabolite profiles in human serum, PLoS Genetics, 28.11.2008

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Karsten Suhre, Institut für Bioinformatik und Systembiologie, Helmholtz Zentrum München, Tel. 089-3187-2627, E-Mail karsten.suhre@helmholtz-muenchen.de

Pressekontakt:

Heinz-Jörg Haury, Kommunikation, Helmholtz Zentrum München, Tel.: 089-3187-2460, E-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Michael van den Heuvel | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de
http://www.helmholtz-muenchen.de/presse/pressemitteilungen/pressemitteilungen-2008/pressemitteilung-2008-detail/article/11358/44/index.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Verbesserte Kohlendioxid-Fixierung dank Mikrokompartiment
25.09.2017 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Regenbogenfarben enthüllen Werdegang von Zellen
25.09.2017 | Technische Universität Dresden

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: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungen

Posterblitz und neue Planeten

25.09.2017 | Veranstaltungen

Hochschule Karlsruhe richtet internationale Konferenz mit Schwerpunkt Informatik aus

25.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Hochvolt-Lösungen für die nächste Fahrzeuggeneration!

25.09.2017 | Seminare Workshops

Seminar zum 3D-Drucken am Direct Manufacturing Center am

25.09.2017 | Seminare Workshops