Genexpression

GenexpressionZellen sind in der Lage, bestimmte Abschnitte der Gene genau und auf kontrollierte Art und Weise auszulesen. In jeder Zelle liegt zwar das gleiche Erbgut vor, dennoch wird dieses nicht immer gleich genutzt. Dies unterscheidet sich von Zelle zu Zelle. So werden die Leberenzyme nur in Leberzellen hergestellt und verschiedene Hormone nur in der Nebennierenrinde – auch wenn die entsprechenden Informationen in jeder Zelle vorliegen.

Die so genannte Restaurantketten-Analogie wird gern herangezogen, um das Prinzip der Genexpression für Laien verständlich zu machen. So wird von einer Restaurantkette ausgegangen, die im Körper durch die verschiedenen Zelltypen dargestellt werden. Jede Kette verfügt über zahlreiche Filialen – im Körper sind das Zellen eines bestimmten Typs. Doch jede Filiale bietet nur eine nur einen bestimmten Produkttyp an. In allen Filialen befindet sich eine große Bibliothek, in der alle Vorschriften, Rezepte und Grundrisse, die für den kompletten Konzern von Belang sind, vorhanden sind. Diese Bibliothek wird im Körper durch die DNA im Zellkern dargestellt. Dies ist in jeder Zelle so, auch wenn diese eben nur einen Bruchteil der Informationen wirklich braucht. Die übrigen Informationen sind vorhanden, werden aber nicht ausgelesen. Zurück zu den Filialen: Diese wissen genau, zu welcher Kette zu gezählt werden und nutzen daher aus der Bibliothek auch nur die Unterlagen, die für sie selbst bestimmt sind. Im Körper wird dieser Vorgang durch die so genannte differentielle Genexpression dargestellt, denn jede Zelle verwendet auch nur die Informationen, die für sie relevant sind.

In den Zellen liegt ein eigenes Informationssystem vor, mit dessen Hilfe sie sich darüber informieren, welche Proteine sie jeweils brauchen. Hilfreich sind dafür die Informationsträger und so genannte „lokale Schalter“, die den Bedarf regulieren und dafür sorgen, dass die Produktion bestimmter Proteine erhöht oder gesenkt wird. Teilweise kann auch eine temporäre Unterbindung der Proteinproduktion erfolgen, was dann als Genregulation bezeichnet wird.