Lark oderEule: dieGenetikIhresChronotyps

MancheMenschen springen um 5:30Uhr vollerEnergie aus demBett.Andere erreichen ihrLeistungshoch erst nachMitternacht.Das ist keineFrage derDisziplin oder desCharakters.Es istBiologie — und zu einem gutenTeilGenetik.

Chronotyp ist die individuellePraeferenz fuerSchlaf- undWachzeiten.Er beeinflusst nicht nur, wannSie muede werden, sondern auch wannIhreKoerpertemperatur ihrenHoechststand erreicht, wannIhre kognitivenFaehigkeiten am schaerfsten sind, wannHormone ausgeschuettet werden und wannIhrImmunsystem am aktivsten ist.

Die molekulareUhr: wieCLOCK undPER3IhrenTag strukturieren

ImJahr 2017 erhielt dieChronobiologie ihrenNobelpreis —JeffreyHall,MichaelRosbash undMichaelYoung wurden fuer dieEntdeckung des molekularenMechanismus der zirkadianenUhr ausgezeichnet.Das war keine abstrakiteGrundlagenforschung.Es hat direkteImplikationen fuer jedenMenschen auf demPlaneten.

Die biologischeUhr ist einRueckkopplungssystem ausProteinen, das in fast jederZelle desKoerpers aktiv ist.DieKernkomponenten:

• CLOCK (CircadianLocomotorOutputCyclesKaput): einTranskriptionsfaktor, der zusammen mitBMAL1 dieExpression vonUhrgenen aktiviert.CLOCK-Mutanten beiMaeeusen zeigen arrhythmischeAktivitaetsmuster.
• PER1,PER2,PER3 (Period-Gene): ihreProteine akkumulieren sich imLaufe desTages und hemmen schlussendlich ihre eigeneProduktion — ein negativerRueckkopplungskreis, der den 24-Stunden-Rhythmus erzeugt.
• CRY1,CRY2 (Cryptochrome): arbeiten mitPER zusammen, um dieRueckkopplung zu stabilisieren.
• BMAL1: derPartner vonCLOCK; zusammen aktivieren sie dieGenexpression in der erstenHaelfte des zirkadianenZyklus.

Faszinierend: Diese molekulareUhr laeuft in fast jederKoerperzelle unabhaengig.IhreLeberzellen haben eine anderePhase alsIhreGehirnzellen — undSchichtarbeit,Jetlag oder unregelmaessigerSchlaf koennen diese verschiedenen 'Uhren' auseinanderbringen, was zu metabolischen und entzuendlichenStoerungen fuehrt.

WieGeneIhrenChronotyp bestimmen

Die groessteGWAS-Studie zumChronotyp — veroeffentlicht 2019 inNatureCommunications mit ueber 700.000Teilnehmern aus derUKBiobank — identifizierte 351 genetischeLoci, die mit derPraeferenz fuerFrueh- oderSpaetaufstehen assoziiert sind.

Die wichtigstenGene:

• PER3 (4/5-Repeat-Polymorphismus): Menschen mitPER3-5/5-Genotyp sind in derRegel ausgepragteFruehabfsteher.PER3-4/4-Traeger tendieren zu spaterenSchlafzeiten und schlechteremSchlafentzugsschutz.
• CLOCKT3111C: BestimmteVarianten diesesSNP wurden mit spaeteremChronotyp assoziiert.
• CRY1 undCRY2Varianten: SelteneMutationen inCRY1 verlaengern den zirkadianenZyklus auf ueber 25Stunden — eine extremeSpaetphase.

—Fortsetzung imPRO-Material —

ImPRO-Material:Chronotyp undGesundheit — wie dasMismatch zwischen biologischer und sozialerUhr ('SocialJetlag') dasKrebsrisiko, metabolischeGesundheit und psychischesWohlbefinden beeinflusst.

MAPASGEN — derPodcast ueberGenetik, dieIhrLeben bereits veraendert.