Sind Pflanzen unsere Verwandten? Der Mensch ist ein Transplant
Abb. Ausstellung ELISABETH VON SAMSONOW. TRANSPLANTS – Dominikanerkirche Krems (2016)
Wir alle haben den gleichen Ursprung und sind mit sämtlichen Lebewesen dieser Erde aufgrund unserer Gene verwandt. Wir sind in gegenseitiger Abhängigkeit mit allen Lebewesen sowie den geologischen und atmosphärischen Gegebenheiten.
Etwa vier Milliarden Jahre brauchte es, bis auf der Erde Tiere, Menschen und Pflanzen entstehen konnten.
Zwei große biologische Revolutionen waren dazu notwendig.
Vor mehr als 2,5 Milliarden Jahren vollzieht das Leben auf der Erde einen entscheidenden Schritt: Bisher bezogen die Einzeller ihre Lebensenergie aus einer Vielzahl chemischer, lichtunabhängiger Prozesse (wie auch heute noch). Nun entwickeln sie zusätzlich die Photosynthese, durch die sie – wie später die Pflanzen – mithilfe der Lichtenergie aus Kohlendioxid und Wasser Zucker bilden. So wird das in Chloroplasten durch Photosynthese erzeugtes ATP die primäre Quelle für biologisch nützliche Energie auf unserem Planeten.
Der zweite alles entscheidende Schritt war der Transfer dieser Erfindung durch Endobiose. Die Biologie hatte das Mitochondrium erfunden. So entstanden vor Milliarden Jahren unsere Lebensenergiehersteller, die Mitochondrien durch Endobiose aus einem Alpha-Proteobakterium, das einen eukaryotischen Vorläufer inkorporierte. Es war dies die Schlüsselinnovation auf dem Weg zum multizellulären Leben. Es gab nun genügend Energie, um sich den Luxus von Organen mit hohen hohem Energieverbrauch zu leisten. Die physiologische Funktion unserer Organe Gehirn, Herz, Muskel und Leber wäre ohne optimaler mitochondrialer Leistung undenkbar.
Ohne Mitochondrien wären wir in großen Schwierigkeiten, denn schon eine mitochondriale Dysfunktion ist der Grund vieler schwerer Krankheiten, und es gäbe eine globale biologische Energiekrise, wenn es keine Chloroplasten der Pflanzen gäbe. Glücklicherweise hat die genomische Evolution in den letzten zwei Milliarden Jahren dafür gesorgt, dass die Funktionen dieser Schlüsselorganellen bei uns geblieben sind. Angesichts der evolutionären Distanz zwischen Mitochondrien und Chloroplasten von etwa 1,5 Milliarden Jahren sind diese Schlüsseleigenschaften bemerkenswert gut erhalten. Offensichtlich ist die Aufrechterhaltung der strukturellen Basis der ATP-Synthese für alle lebenden Organismen von entscheidender Bedeutung.
Abb. Schema des Photosynthese-Apparats in einer Thylakoid-Membran PS I, PS II: Photosystem I und II, Cyt b6f: Cytochrom-b6f-Komplex, ADP: Adenosindiphosphat, ATP: Adenosintriphosphat
So wurde das Adenosintriphosphat (ATP) aus der Atmungskette der Mitochondrien und Chloroplasten zum wichtigsten Signalmolekül der Lebewesen und Pflanzen. Chloroplasten-ATP-Synthasen und Mitochondrium-ATP-Synthasen sind zentrale Bestandteile aller membranbasierten biologischen Energieumwandlungssysteme und die einzigen bekannten makromolekularen Maschinen, die einen elektrochemischen Transmembrangradienten direkt in die chemische Energie einer kovalenten Bindung umwandeln. ATP-Synthasen von Chloroplasten, Mitochondrien und Bakterien stimmen im Wesentlichen mit demselben Bauplan überein.
Abb. ATP-Synthase-Komplex von Chloroplasten
Ademetionin (S-Adenosylmethionin, SAM, AdoMet), das „mit ATP- energetisierte L-Methionin“, hat zu seiner Synthese ATP und die schwefelhältige Aminosäure L-Methionin zu seinen Ausgangsstoffen und ist somit das zweitwichtigste Stoffwechselmolekül und essentiell für alle Organismen.
Ademetionin bestimmt drei wichtige Stoffwechselreaktionen:
- Ademetionin ist der einzige Spender für den epigenetischen Methylgruppe-Marker und bestimmt so die Genaktivitäten der Genorte zur Produktion von Proteine/Enzyme.
- Ademetionin macht den Weg frei über Transsulfurierung zur Glutathion-Synthese. Glutathion ist in allen Zellen in hoher Konzentration enthalten und gehört zu den wichtigsten als Antioxidans wirkenden Stoffen. Glutathions hat somit einen wesentlichen Beitrag bei der Entgiftungsfunktion der Zellen.
- Ohne Ademetionin gibt es keine Polyamin- (Spermidin, Spermin) -Biosynthese. Aminopropyl-Transferasen wie Spermidin- Synthase, Spermin- Synthase und Thermospermine- Synthase (kommt in vielen Pflanzen vor), gehören zu einer Klasse von Enzymen, die decarboxyliertesS -Adenosylmethionin als Aminopropyl- Donator und Putrescin oder Spermidin als Amino-Akzeptor gebrauchen, um in dieser Reihenfolge Spermidin, Spermin oder Thermospermin zu bilden.
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Ihr Eduard Rappold
Alles was Sie über Ademetionin wissen sollten
Eduard Rappold
Dr. Eduard Rappold, MSc ist ein erfahrener Forscher und Arzt, der sich seit Jahrzehnten für geriatrische PatientInnen einsetzt. In seinem Bemühen für Alzheimer-Erkrankte eine immer bessere Versorgung zu ermöglichen, wurde er 2003 mit dem Gesundheitspreis der Stadt Wien für das Ernährungszustandsmonitoring von Alzheimer-Kranken ausgezeichnet. Im Zuge seines Masterstudiums der Geriatrie hat er seine Entwicklung des Epigenetic Brain Protector wissenschaftlich fundiert und empirisch überprüft. Im September 2015 gründete er NUGENIS, ein Unternehmen, mit dem er Wissenschaft und Anwendung zusammenbringen möchte. Damit können Menschen unmittelbar von den Ergebnissen der Angewandten Epigenetik für ihre Gesundheit profitieren. Mit dem Epigenetic Brain Protector hat Dr. Eduard Rappold, MSc bereits für internationales Aufsehen gesorgt – auf der international wichtigsten Innovationsmesse, der iENA, wurde er 2015 mit einer Goldmedaille für hervorragende Leistungen zum Schutz vor Neurodegeneration ausgezeichnet. Auf den Webseiten nugenis.eu, epigenetik.at, spermidine-soyup.com und facebook.com/nugenis können Themen zur Epigenetik und Aktuelles nachgelesen werden.