Kopierprobleme bei Zellen

Warum altert der Mensch überhaupt? In diesem Artikel beschäftigen wir uns etwas intensiver mit einem der Gründe hierfür. Dabei befassen wir uns mit Kopierproblemen bei menschlichen Zellen etwas genauer und was diese mit dem Alterungsprozess des Menschen zu tun haben. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Gründe für das Altern.

Im Übersichtsartikel Warum altern und sterben wir? wird bereits auf wichtige Gründe für den menschlichen Alterungsprozess eingegangen. In Folgeartikeln befassen wir uns nun etwas genauer mit den dort aufgeführten Punkten. Dabei steht ist diesem Artikel nun das Problem mit dem Kopiervorgang von Zellen im Vordergrund.

Kein perfektes Kopieren bei Zellen

Viele kennen sicher folgendes Problem aus dem Büro (oder können es sich zumindest vorstellen): Man nimmt ein Blatt Papier, legt es auf den Kopierer und macht eine Kopie. Schaut man sich das Original und diese Kopie an, so sieht man, dass die Kopie etwas schlechter ist als das Original. Und jetzt machen wir weiter: Wir nehmen die Kopie und kopieren diese ebenfalls wieder. Die zweite Kopie wird von der Qualität her noch etwas schlechter sein als die 1. Kopie. Und das machen wir nun 10, 20, 30 etc. mal. Die Qualität der Kopien wird immer schlechter. Genau dies passiert auch im Körper mit unseren Zellen. Die Kopie unserer Zellen ist nicht perfekt, jedes mal sinkt die Qualität. Die Kopie ist also kein 1:1 des Originals.

Die Fehlerrate liegt bei etwa einem Fehler pro eine Milliarde (109) Bausteinverbindungen. Das entspricht in etwa einem Tippfehler auf ca. 500.000 Schreibmaschinenseiten. Grund für die relativ geringe Anzahl an Fehlern sind Mechanismen der DNA-Reparatur. Hierdurch können Zellen Veränderungen ihrer DNA-Struktur beseitigen. Solche Schäden in der DNA können spontan im Verlauf der DNA-Replikation oder durch die Einwirkung mutagener Substanzen, starker Wärme oder ionisierender Strahlung verursacht werden. Bringt die Reparatur der Zelle keinen (ausreichenden) Erfolg, so sammeln sich in den Zellen so viele Fehler an, dass die normalen Zellfunktionen gestört sind. Im Zuge der Zellzykluskontrolle können Kontrollproteine eine Zelle bzw. deren DNA als defekt erkennen und einen Zyklusarrest (G0-Phase) oder den programmierten Zelltod einleiten. Dennoch: Bestimmte Fehler bleiben in der DNA vorhanden und können zu schweren Schäden und Krankheiten führen.

Kopierfehler vermeiden/beseitigen

Wie lässt sich das Problem mit den Kopierfehlern angehen. Dies sehen wir uns in Folgeartikeln an.

• Alterungsprozess stoppen

Quellen:

• Handbuch Anti-Aging und Prävention (VAK Verlags GmbH)
• Linder Biologie Gesamtband
• Campbell Biologie Pearson-Studium
• http://www.prosieben.de/tv/galileo/videos/660-warum-sterben-wir-clip
• FU Berlin PDF
• http://www.ngfn.de/de/die_replikation.html
• http://de.wikipedia.org/wiki/DNA-Reparatur