DNA-Methylierung + Histonmodifikation [Epigenetische Regulation von Genen] - (Biologie, Oberstufe)
TeacherToby
https://www.youtube.com/watch?v=c6o7Z1qOXcc

Transkript (automatisch erstellt)

0:04 in diesem video geht es um epigenetische regulationsmechanismen mechanismen mit hilfe derer die aktivität von eukaryoten
0:12 gene reguliert werden kann gehen dass ein abschnitte auf der dna die für bestimmte proteine kodieren und der weg
0:18 dorthin erfolgt über die proteine biosynthese und schon vor der transaktion kann epigenetisch reguliert
0:25 werden ob gene transferiert werden oder nicht und im fokus steht dabei einmal die histone modifikation und zum anderen
0:31 die dna-methylierung zum schluss schauen wir uns epigenetische phänomene an und stellen einmal die epigenetik der
0:37 genetik gegenüber das material aus dem unsere chromosomen bestehen nennt sich chromatin es setzt
0:47 sich aus einem komplex aus dna und speziellen proteinen zusammen und ein spezieller protein bestandteil bilden
0:52 die ist ohne mithilfe derer die dna verpackt und aufgewickelt wird und über verschiedene arten der histo
0:58 modifikation liegt das chromatin entweder aufgelockert vor und wenn das der fall ist können bestimmte proteine
1:04 sogenannte transkriptionsfaktoren an die dna binden und so die transaktion in gang setzen oder aber dass kroatien
1:12 liegt so eng verpackt vor dass die transkriptionsfaktoren keine chance haben an die dna zu binden und somit
1:18 auch keine transaktionen stattfinden kann die lockerung des kroatiens kann zb
1:22 durch die acetylierung erfolgen hierbei wird ein acetyl rest an die histone enden angeheftet genauer gesagt jedes
1:30 system protein enthält einen spaß aus etwa 20 aminosäuren der aus der kompakten struktur herausragt und an
1:36 bestimmten positionen positiv geladene aminosäuren besitzt vor allem die aminosäure lysin und bestimmte enzyme
1:43 sogenannte acetyl transfair rasen können als zielgruppen auf die positiven aminosäuren transferieren bzw übertragen
1:51 sodass sich die ladung ändert und eigentlich herrscht eine starke anziehungskraft zwischen dem positiv
1:57 geladenen histone protein und der dna die aufgrund ihrer phosphatgruppen negativ geladen das wenn sich die
2:04 positive ladung auf den histonen spenden durch den angehefteten acetyl rest verringert verringert sich auch die
2:10 anziehung zwischen dna test ohne das kompakte chromatin lockert sich eine zweite möglichkeit ist die
2:16 phosphorylierung das anheften von phosphatgruppen an ist ohne führt zum ablesen der gene liegt die chromatin
2:23 struktur verpackt vor so ist in vielen fällen die methylierung von histonen grund dafür das anheften
2:29 von methylgruppen ch drei gruppen führt zur verdichtung des kroatiens und inaktiviert damit die genexpression
2:44 nicht nur dass chromatin chemisch modifiziert werden sondern auch die dna selbst und ähnlich wie bei der histone
2:51 methylierung führt auch die dna-methylierung dazu dass keine transaktion stattfindet und somit gehen
2:56 nicht abgelesen werden können bei der dna methylierung wird mit hilfe des enzyms dna mit transfair raser eine
3:03 methylgruppen auf das fünfte kohlenstoffatom der base cytosin der dna übertragen neben der base cytosin liegt
3:10 dabei immer die base kunden und häufig sind diese region in promoter nähe vorzufinden und werden auch cpg inseln
3:17 gemacht aber warum findet keine transaktion statt wenn also eine methylgruppen an der zyklus in base
3:21 gebunden was methylgruppen in promoter region ziehen weitere proteine an die an die mittel ihre dna binden und diese
3:28 proteine sind generell an der repression der transaktion beteiligt unterdrücken diese also sowohl bei der dna als auch
3:35 bei der histone modifikation gibt es enzyme die die angehefteten methyl und acetyl gruppen wieder entfernen und das
3:42 ist ganz wichtig weil das er impliziert dass die vorgänge reversibel also auch wieder umkehrbar sind
3:52 auch wenn wir geklärt haben wie genaktivität epigenetisch auf molekularer ebene reguliert werden kann
3:58 so bleibt die frage was bestimmt die epigenetischen veränderungen untersuchung an eineiigen zwillingen
4:04 geben aufschluss sie besitzen zwei identische gene und damit dieselbe dna aber wie sieht es mit dem epigenom aus
4:11 dass also auch veränderungen an dna und ist ohne mit einbezieht bei dreijährigen sind die methylierung
4:17 muster praktisch identisch bei 50 jahre alten zwillingen die jahrzehntelang in unterschiedlichen umgebungen gelebt
4:23 haben sind die muster jedoch sehr unterschiedlich die umwelt scheint also einen einfluss auf epigenetische
4:29 veränderungen zu haben ein solcher umweltfaktor kann zb stress sein wenn mäuse einer situation ausgesetzt sind
4:35 die stress verursacht werden bei ihnen gene die bei wichtigen reaktions wegen im gehirn von bedeutung sind stark
4:42 dezimiert und werden damit nicht transkribiert aber auch schadstoffe und die ernährung können dafür sorgen dass
4:48 wenn sofern die bio chemische modifikation in spermien bzw eizellen stattfinden
4:54 die epigenetischen modifikation auch an die nachkommen vererbt werden können diese scheinen das verhalten von zellen
5:00 und geweben beeinflussen zu können genauere auswirkungen beim menschen sind bisher allerdings noch nicht bekannt ein
5:07 weiteres beispiel ist das inaktive x-chromosom bei säugetieren frauen besitzen zwei x-chromosomen ex und ein
5:15 y-chromosom und die meisten gene sind dabei auf dem x-chromosom lokalisiert so dass sich die eben dosis beider
5:22 geschlechter eigentlich unterscheidet weil frauen von jedem gehen auf dem x-chromosom zwei kopien besitzen
5:27 besitzers gehen auch das potenzial die doppelte menge an protein produkten zu produzieren
5:33 dies passiert aber nicht weil bei den frauen fast alle gene auf einem ex chromosomen durch die verdichtung der
5:38 dna verpackung nicht abgelesen werden ein weiteres beispiel wo epigenetik eine rolle spielt ist bei der krebsentstehung
5:44 das möchte ich an dieser stelle aber nicht vertiefen wenn man diese erkenntnisse der
5:48 epigenetik hier zusammenfassend mit der genetik gegenübersteht lässt sich konstatieren dass bei der genähte
5:55 genetische information in form von barren der dna vorliegt bei der epigenetik epi ist griechisch
6:02 über das also irgendwie so eine ebene über der dma gibt eine art zusatzinformationen an der dna und den
6:09 umliegenden protein mutationen der basen sind irreversibel können also nicht mehr rückgängig gemacht werden bei der
6:16 epigenetik kommt es zwar zu einer biochemischen veränderungen der dna bzw der histone die basen sequenz jedoch
6:23 verändert sich nicht und aufgrund spezieller enzyme sind diese prozesse auch wieder reversibel