Fr. Nov 8th, 2024

Können Superhelden wirklich existieren?


%D0%B4%D1%8D%D0%B4%D0%BF%D1%83%D0%BB

Viele Superhelden haben eines gemeinsam: In ihrem Körper ist eine Mutation aufgetreten, die sie mit Superkräften ausstattet. Das in Filmen und Comics verkörperte Universum hat bei all seinem Charme einen „Nebeneffekt“ – deshalb haben viele Menschen eine falsche Vorstellung davon, was Mutationen sind und wozu sie führen können.

So anders

Alle menschlichen Zellen können in zwei große Kategorien eingeteilt werden: somatisch und geschlechtlich. Alle Organe bestehen aus somatischen. Kommt es in einer solchen Zelle zu einer Mutation, verbleibt diese im Körper des Trägers und wird nicht an die Nachkommen weitergegeben. Geschlechtszellen werden in den weiblichen Eierstöcken und männlichen Hoden gebildet, sie werden für die Fortpflanzung benötigt. Wenn in der DNA eines Spermiums oder einer Eizelle ein Fehler auftritt, erbt das Kind diesen. Ob das gut oder schlecht ist, hängt von der Funktion des Gens und der Art der Mutation ab.

Gut, schlecht und andere

Am häufigsten treten negative und neutrale Mutationen auf. Im ersten Fall stört eine Veränderung des Gens eine wichtige Funktion des Körpers. Negative Geschlechtsmutationen sind gefährlich für Abtreibungen, Fehlbildungen und einige Krankheiten bei Kindern. Bei negativen Mutationen in somatischen Zellen entwickelt eine Person bestimmte Krankheiten, zum Beispiel Krebs.

Neutrale Mutationen führen weder zu positiven noch zu negativen Effekten. Ein Mensch wird wegen ihnen keine Superkräfte erhalten, aber er wird nicht krank, er wird nicht vorzeitig sterben.

Bei neutralen Mutationen ist jedoch nicht alles so einfach. Sie können mit einem kleinen Rostfleck auf der Karosserie eines Autos verglichen werden. Dieser Fleck beeinträchtigt nicht den Betrieb des Motors und der Batterie, beeinträchtigt nicht die Geschwindigkeit und den Komfort für die Passagiere. Stellen Sie sich nun vor, dass sich solche „Flecken“ von Generation zu Generation anhäufen. Eine neutrale Mutation ist auf der Ebene des Organismus unsichtbar, aber sie verändert das Genom. Wenn es in Keimzellen vorkommt, wird der Träger es an einige seiner Nachkommen weitergeben. Neutrale Mutationen können sich unter einer großen Anzahl von Menschen ausbreiten und theoretisch nach langer Zeit zum Aussterben führen.

Die dritte Art von Mutation ist positiv, das heißt, diejenigen, die einer Person einige Vorteile verschaffen. In Italien gibt es beispielsweise Menschen mit einer Mutation im Gen für das Apolipoprotein AI, ein Protein, das Cholesterin aus dem Blut entfernt und atherosklerotische Plaques auflöst. Das mutierte Protein erfüllt seine Funktionen effizienter, seine Träger sind besser vor Herz-Kreislauf-Erkrankungen – der Geißel der modernen Gesellschaft – geschützt.

Ein weiteres Beispiel sind Veränderungen im LRP5-Gen, die die Knochendichte beeinflussen. Es enthält sowohl eine negative Mutation, die die Neigung zu Osteoporose erhöht, als auch eine positive, die im Gegenteil die Knochen stärkt, sie vor traumatischen Brüchen und altersbedingtem Kraftverlust schützt.

Zum ersten Mal wurde eine solche Mutation zufällig bei einem jungen Mann entdeckt, der einen schweren Autounfall hatte, aber keine einzige Fraktur davontrug. So funktioniert die Evolution: Mutationen treten zufällig in Genen auf, die entweder einen Vorteil bieten oder die Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen. Was gut ist und was weggeworfen werden muss, entscheidet die natürliche Auslese. Der Mensch konnte dieses grausame System mit Hilfe von Wissenschaft und Medizin täuschen – aber nur teilweise.

2000 Mutationen pro Zelle

Die Zellen des menschlichen Körpers teilen sich regelmäßig – dadurch werden Gewebe aktualisiert. Einigen Berichten zufolge finden während unseres gesamten Lebens in unserem Körper zig Billiarden (Eins gefolgt von 15 Nullen) Zellteilungen statt. Jedes Mal muss der gesamte genetische Code kopiert werden, der 30.000 Gene und 3 Milliarden „Buchstaben“ – stickstoffhaltige Basen – umfasst.

Zellen haben spezielle molekulare Mechanismen, die „Tippfehler“ in Genen verhindern, finden und korrigieren. Sie arbeiten hochpräzise – die Fehlerwahrscheinlichkeit liegt bei 1 zu 10 Milliarden Basenpaaren. Und trotzdem passieren Fehler. Die moderne Wissenschaft betrachtet die allmähliche Akkumulation von Mutationen als einen natürlichen und unvermeidlichen Prozess, wenn der Organismus wächst und altert.

Wie groß ist die Waage? Welches „Mutationsgepäck“ trifft den Durchschnittsmenschen im Alter? Diese Frage versuchten Forscher der University of Cambridge im Jahr 2018 zu beantworten. Sie untersuchten Proben der Speiseröhrenschleimhaut von neun gesunden Menschen im Alter von 20 bis 75 Jahren. Unter dem Mikroskop sahen alle Schleimhautzellen normal aus. Aber bei der Untersuchung ihres Genoms warteten die Wissenschaftler auf eine unerwartete Entdeckung. Menschen in ihren Zwanzigern hatten 100 Mutationen pro Zelle, während ältere Menschen durchschnittlich 2000 hatten. Einige sind mit einem erhöhten Krebsrisiko verbunden.

Einige Mutationen verschaffen Zellen Vorteile: Sie vermehren sich schneller, überleben besser. Solche mutierten Zellen ersetzen nach und nach normale und bilden ihre eigenen „Zustände“ auf der Schleimhaut.

Wenn ein solches Bild nur in der Speiseröhre beobachtet wird, wie viele Mutationen trägt dann eine Person im ganzen Körper? Diese Frage muss noch beantwortet werden.

Welche Krankheiten werden durch somatische Mutationen verursacht?

Viele Menschen kennen Erbkrankheiten, die mit Veränderungen in den Genen von Keimzellen einhergehen. Down-Syndrom, Turner-Shereshevsky, Klinefelter, Phenylketonurie – diese Worte sind vor allem bei Kinderwunsch und Schwangeren immer wieder zu hören.

Auch somatische Mutationen können zu schweren Erkrankungen führen. Das Ausmaß der Folgen hängt davon ab, wann die somatische Mutation aufgetreten ist.

Wenn beispielsweise in den ersten Schwangerschaftswochen Gene in einer der embryonalen Zellen beschädigt werden, sind viele Gewebe davon betroffen. Somatische Mutationen sind mit angeborenen Fehlbildungen wie Nieren- und Leberzysten, fibröser Dysplasie (Ersatz eines Knochenstücks durch Bindegewebe), Gefäßtumoren der Hirnhäute und des Gesichts (enzephalotrigeminale Angiomatose), Aneurysmen (Erweiterung einer Arterie und Schwächung einer Arterie) verbunden seine Wand) des Gehirns. Einige dieser Störungen treten unmittelbar nach der Geburt auf, und manche Menschen können sie lange wie eine „Zeitbombe“ in ihrem Körper tragen. Zum Beispiel wissen viele Menschen mit zerebralen Aneurysmen nicht, dass sie diese Pathologie haben. Sobald ein Aneurysma platzen kann, führt dies zu Blutungen und häufig zu Behinderungen oder zum Tod.

Die Down-Krankheit ist auch mit einer somatischen Mutation verbunden. Ein zusätzliches Chromosom kann in den frühen Stadien der Entwicklung im Körper des Embryos auftreten. Mosaik tritt auf – ein Zustand, in dem ein Teil der Körperzellen einen normalen Chromosomensatz hat und der andere Teil einen zusätzlichen hat. Normalerweise äußert sich diese Form des Down-Syndroms durch mildere Symptome.

Mutatsii und Krebs

Das Leben jeder Zelle im menschlichen Körper verläuft dank zahlreicher molekularer Signale streng nach Plan. Mit Hilfe spezieller Substanzen erhält die Zelle Informationen darüber, welche Gene aktiviert werden müssen, welche Substanzen in welchen Mengen produziert werden müssen, wann es Zeit ist, sich zu vermehren und zu sterben. Damit sich eine Zelle gehorsam verhält, müssen Gene in ihr richtig funktionieren. Wenn in einigen von ihnen Veränderungen auftreten, kann die Zelle krebsartig werden.

Die beiden Arten von Genen arbeiten in den Körperzellen, wie die Gas- und Bremspedale in einem Auto. Gas ist Proto-Onkogene. Sie kodieren Proteine, die das Zellwachstum aktivieren. Wenn in einem Proto-Onkogen eine Mutation auftritt oder die Anzahl seiner Kopien zunimmt, wird es zu einem Onkogen. Die Zelle beginnt sich unkontrolliert zu vermehren. Das Bremspedal wird durch Tumorsuppressorgene repräsentiert. Die Proteine, die sie codieren, verlangsamen die Zellvermehrung, reparieren die DNA oder befehlen einer defekten Zelle, Selbstmord zu begehen. Bei verschiedenen Defekten hören Suppressorgene auf, ihre Funktionen normal auszuführen, und dies trägt zur Entstehung von Krebs bei.

Solche Mutationen können auch erblich sein, aber am häufigsten treten onkologische Erkrankungen aufgrund somatischer Mutationen auf, die sich im Laufe des Lebens ansammeln und nicht auf die Nachkommen übertragen werden. Die Gründe sind unterschiedlich: schädliche Chemikalien (Karzinogene), ultraviolette Strahlung, bestimmte Viren, Strahlung, zufällige Fehler beim Kopieren von DNA.

Mutationen, die zu Krebs führen, sind sehr vielfältig – das ist eines der Hauptprobleme im Kampf gegen bösartige Tumore.

Immunität und Autoimmunerkrankungen

Ohne Mutationen ist ein normales Funktionieren des Immunsystems unmöglich. Der menschliche und tierische Organismus nutzt künstliche Mutationen, um neue Klone von Immunzellen zu erzeugen. Wenn ein Organismus auf einen unbekannten Krankheitserreger trifft, ist unter diesen Klonen einer, der den neuen Feind erkennen und zerstören kann. Im Kampf bewährte Lymphozyten bleiben erhalten – ein immunologisches Gedächtnis wird gebildet. Wenn die „Fremden“ beschließen, erneut anzugreifen, wird der Körper ihnen voll bewaffnet begegnen.

Einige Veränderungen in den Genen führen dazu, dass das Immunsystem beginnt, das eigene Gewebe als fremdes wahrzunehmen. So entstehen Autoimmunerkrankungen.

Es ist bekannt, dass sich Mutationen mit zunehmendem Alter anhäufen. Bei onkologischen Erkrankungen ist alles logisch: Das Krebsrisiko ist bei älteren Menschen am höchsten. Beispielsweise haben amerikanische Wissenschaftler herausgefunden, dass das Durchschnittsalter von Krebspatienten in den Vereinigten Staaten 67 Jahre beträgt. Autoimmunpathologien hingegen betreffen überwiegend junge Menschen und Menschen mittleren Alters. Fakt ist, dass hier ein weiterer Faktor eingreift: Mit zunehmendem Alter produziert der Körper weniger Immunzellen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern sinkt

Die Beziehung zwischen somatischen Mutationen und Autoimmunerkrankungen ist komplex und vieles ist noch unbekannt. Wissenschaftler beschäftigen sich weiterhin mit diesem Problem.

Was ist mit Superkräften?

Genetik erschüttert die Vorstellung von Mutationen als etwas, das hilft, ein zusätzliches Paar Arme wachsen zu lassen, ein vernichtendes Aussehen zu erlangen oder andere Superkräfte zu erlangen.

Erstens ist der Körper ein komplexes System. Die Veränderung eines Gens hat zahlreiche, meist verheerende Folgen. Damit eine Person ein zusätzliches Körperteil oder eine nützliche Funktion erhält, müssen zu viele Faktoren erfolgreich zusammenlaufen. Die Mutation muss in vielen Zellen gleichzeitig auftreten, und zwar sehr erfolgreich. In Wirklichkeit tendiert die Wahrscheinlichkeit für ein solches „Glück“ gegen Null.

Sie können keine neue nützliche Eigenschaft erhalten, indem Sie nur ein Gen ändern. Da alle Eigenschaften des menschlichen Körpers von vielen Genen gesteuert werden, ist die Beziehung zwischen ihnen oft komplex.

Zum Beispiel wird eine Person als Rechtshänder oder Linkshänder geboren, abhängig von der Wirkung von 40 verschiedenen Genen.

Um sich beispielsweise in einen Spinnenmann zu verwandeln, müssen Sie die Gene in die Chromosomen einführen, die die Proteine codieren, aus denen das Netz besteht, sowie die Gene, dank derer die Spinndrüsen, Nerven und Muskeln unter der Haut wachsen , mit deren Hilfe diese Drüsen kontrolliert werden können. All diese fremden DNA-Sequenzen müssen organisch in das „native“ Genom passen. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass das Auftreten dieser vielen bedingt nützlichen Mutationen in einem Moment ein Phänomen am Rande des Unmöglichen ist. Die Evolution braucht Millionen von Jahren, um solche Transformationen durchzuführen. Eine radioaktive Spinne kann das eindeutig nicht, egal wie sehr sie dich beißt.

Kurz gesagt, Superhelden und Superschurken aus Comics bedrohen die reale Welt in absehbarer Zeit nicht. Vielleicht ist dies das Beste.


Auch lesen:
Welche Medizin soll man einem Kind bei Allergien geben
Abnehmen rtl extra
Welcher käse zum überbacken beim abnehmen
Vorderes fingergelenk schmerzt
Klostertee zur Gewichtsreduktion, wie man eine Kräutersammlung nimmt
Abnehmen mit 10000 schritten pro tag
Welche sportart fettverbrennung
Top 10 Nachrichten der Woche
Nehme beim fasten nicht ab
1 kilo abnehmen 7000 kalorien
Zwei bewährte Rezepte, Paprika mit Reis und Hackfleisch
Abnehmen zitronen wasser
Gesund abnehmen hotel
Von Vorfahren geerbt
Schmerzen knie innenseite dehnen
Schnell abnehmen mit sport männer
Kalorienarme rezepte reis
Wie richtig schnell abnehmen
Siemens eq 5 bohnenbehälter abnehmen
Laufen effektiv abnehmen