Aminosäuren in der Fingerapotheke PeterGienow Inhaltsverzeichnis Warum diesesBuch? OrthomolekulareMedizin Die Fingerapotheke Aminosäuren(RR-DL): KanonischeAminosäuren Codons Aminosäurenals Bausteinevon Proteinen Peptidbindung Nahrungsaufnahme NichtproteinogeneAminosäuren Proteinbiosynthese Die Nukleinbasen Startenund Stoppen Paarungen Alanin Arginin Asparagin Asparaginsäure Cystein Glutamin Glycin Histidin Isoleucin Leucin Lysin Methionin. Phenylalanin Prolin Serin Threonin Tryptophan Tyrosin 3 5 6 9 11 13 14 15 16 17 20 22 24 26 29 31 33 36 38 40 44 49 52 54 56 58 60 63 66 68 70 72 75 Warum diesesBuch? Als gesundheitsbewussterMensch sind Sie sicher schon an Werbungenfür Aminosäurenvorbeigekommen. Hier ein Beispiel: Mit solchen Bildern vor Augen und schwerer Krankheit im Inneren, machte auch ich einen Versuch mit diesen Wundermitteln. Das Resultat waren Durchfall, Durchfall und noch mehr Durchfall. Ich setzte daher die Aminosäuren möglichst schnell ab, und versuchteeinzelneAminosäuren,durch Fingerqodeszu aktivieren. Das funktionierte in meinemFall viel besser. Mithilfe der Fingerqodesfür die einzelnenAminosäuren,konnte ich gezielterarbeiten,der Durchfall hört auf, und ich begannmich kräftiger zu fühlen. Dasselbewünscheich natürlich auch Ihnen, weshalb ich Ihnen in diesem Buch die Fingerqodeszur Aktivierung der einzelnen Aminosäurenzusammengestellt habe. 5 OrthomolekulareMedizin Aminosäuren sind wie Fette und Zucker die Grundbausteinedes Körpers. Aminosäurenhaben alle Stickstoff eingelagert.was das Besondere an diesenStoffenist, denn Fetteund Zucker (Kohlenhydrate) enthalten keinen Stickstoff. Aus dem Grunde sind auch nur die Aminosäuren in der Lage Gewebe,Organe,Muskeln,Haut und Haarezu bilden. Die Bedeutungvon Aminosäurenals Vorstufevon Enzymenund Neurotransmitternwird oft unterschätzt. Aminosäuren regulieren in der Tat fast alle Stoffwechselprozesseim menschlichenKörper und sind unabdingbar für einen gesundenKörper. Aminosäuren sind wahre Alleskönner: Die meisten Hormone bestehenaus Aminosäuren,sie befördern Nährstoffe und Sauerstoff durch den Körper. Auch Antikörper bestehen hauptsächlich aus Aminosäuren, sodassder Mangel an Aminosäurensich schnell in einemschlecht funktionierendenImmunsystemzeigenkann. Die »essenziellenAminosäuren«können vom Körper nicht hergestellt werden und müssen mit der Nahrung aufgenommen werden: • • • • • • • • L-Leucin L-Isoleucin L-Lysin L-Methionin L-Phenylalanin L-Threonin L-Tryptophan L-Valin Ein Fünftel unseresKörpers besteht aus Aminosäuren und Proteinen. Muskeln,Knochenund die Haut sind besondersproteinhaltig. 6 Die Aminosäurensind dabei für das Wachstum,aber auch für die konstanteErneuerungdesGewebeszuständig. TypischeAnzeichenvon Proteinmangelsind daher ein schlechtes Wachstumvon Fingernägeln,Fußnägeln,Haut und Haarenund eine schlechteWundheilung. Insgesamtgibt es weit über 200Aminosäuren,wovon meist nur die Rede von den 22 proteinogenen (eiweißbildenden)Aminosäuren ist. Also jenen Aminosäuren,die auch in der Lage sind, Protein und Körpergewebezu bilden. Diesen 22 Aminosäuren widmen wir uns hier und zeigen die wichtigsten Anwendungen in der Medizin und im Sport und zeigenIhnen gut verständlich,wie SieIhre Gesundheitmit Aminosäurenins Gleichgewichtbringen können. Aminosäuren sind mittlerweile neben Vitaminen, Spurenelementen und Naturheilmitteln fester Bestandteilder orthomolekularen Medizin. Dies ist eineRichtung der Medizin, die sich mit den Wirkungen gesunderErnährung und gezielter,meist hochdosierter Aufnahme von Mikronährstoffen wie Aminosäuren, Vitaminen und Mineralstoffenbeschäftigt. Es geht in der orthomolekularenMedizin nicht um den Ersatz der klassischenMedizin. Vielmehr ergänzt die Einnahme hochdosierter Vitalstoffe die Therapie der klassischenMedizin häufig und kann so Nebenwirkungen mindern, erwünschte Wirkungen verstärken oder dazu führen, dassRisikender Erkrankung reduziertwerden. L-Arginin zum Beispielfördert Potenzund Durchblutung Die Aminosäure L-Arginin enthält den höchsten Anteil an Stickstoff aller Aminosäuren. Als AusgangspunktdesMoleküls NO (Stickoxid)hilft L-Arginin, den Gefäßtonuszu regulieren. Zudem stärkt die Einnahme von L-Arginin dasImmunsystem. Die verbesserteDurchblutung hilft auchbei Tinnitus. Eine allgemeine, unterstützende Behandlung von schwachen Gefäßen und Arteriosklerose kann ebenfalls durch L-Arginin durchgeführtwerden. 7 Mittlerweile weiß man: allein mit L-Arginin ist der Effekt nur mäßig. Eine überzeugendeWirkung hat in Studienerst die Kombination von Arginin mit Pinienrindenextraktergeben. L-Glutathion ist ein Antioxidans, das Zellen schützt und den Mann fruchtbarer macht Aminosäurenfür die Fruchtbarkeit desMannes sind Glutaminsäure,Cysteinund Glycin. Sie haben starke antioxidative Kräfte und schützen die Zellen von Innen herausvor Zellschädigungendurch freie Radikale. Die erste Assoziation der meisten Menschenzu Aminosäuren ist: Bodybuilding. Denn die Kraftsport-Szeneerkannte als erstes: Ein Aminosäuren-Mangelkann schnell die Leistung beeinträchtigen,während die gute Versorgungmit den Muskelbausteinenden Muskelstoffwechselfördert. Die bekanntestenund wichtigsten Aminosäuren sind für den Bodybuilder BCAA (verzweigtkettige Aminosäuren, also Leucin, Isoleucin und Valin) und Arginin. Arginin sorgt für gute Durchblutung, kann sehr hochdosiert eingenommenvermutlich auch körpereigeneWachstumshormone freisetzen. 8 Die Fingerapotheke Ich habe Ihnen die Fingerapotheke bereits in einem anderen Zusammenhangvorgestellt (Traumabewältigung). Hier wollen wir sie nutzen,um Aminosäurenzu aktivieren. Die Fingerapothekearbeitetalleine mit körpereigenenEnergien, dasheißt es gibt keine Fremdeinflüsse. Auf der einen Seite ist das gut, da nur Sie für die Effekte verantwortlich sind, auf der anderenSeiteist dasschlecht,da nur Siefür die Effekteverantwortlich sind. Die Fingerapothekearbeitetmit zarten Fingerberührungen. Berühren Sie versuchsweisemit dem Zeigefinger einen Ihrer anderenFinger. Merken Sieetwas? Normalerweise beginnt jetzt ein Kribbeln oder ein zarter Wärmefluss. Dieses Phänomennennen wir »Strömen«,und es hält solange an, solangedie Berührung da ist. Wenn Sie also wollen, dass es aufhört, trennen Sie einfach die Finger. Damit Sie wissen, welcher Finger welchen berühren soll, brauchenwir eineSprache. Wir habendie Anfangsbuchstabender Finger genommen: • • • • • • Daumen= D Zeigefinger= Z Mittelfinger = M Ringfinger = R Kleiner Finger= K Handfläche= H und mit den Seitender Händekombiniert: • Rechts= R • Links = L 9 Wenn jetzt der rechte Daumen den linken Mittelfinger brühren soll, schreibenwir dasso:DR-ML . Der kleine Strich - zwischenDRund ML heißt also. • berührezart Damit sind Siegerüstetfür die Aktivierung der Aminosäuren. Siewerdenfeststellen,dasseinige Qodesidentisch sind, weshalb es wichtig ist, dass Sie an die Aminosäure denken, die aktiviert werden soll, sonstkann sich der Körper vertun. Also: Denken+ Strömen= Fingerapotheke!!!! Viel Spaßdabei Peter Gienow 10 Aminosäuren(RR-DL): Über die Fingerapothekekönnen Sie gezielt vorhandeneAminosäurenzur Aktivität anregen(Akivierung). Dazu ist es aber wichtig, welche Aminosäuren es überhaupt gibt, und welcheBereicheaktiviert werdenkönnen. Aktiviert können nur die Aminosäuren, die bereits in Ihrem Körper sind und daherist es wichtig, dasses essenzielleund nicht essenzielleAminosäurengibt. Die essenziellenkönnen nicht im menschlichenKörper synthetisiert werden und müssen diesem mit der Nahrung zugeführt werden. Das sind: • Phenylalanin,Methionin, Threonin,Tryptophan,Valin, Lysin, Leucin, Isoleucin. Nicht essenziellekönnen in den Körper durch Nahrungseiweiße gelangen oder sie können sich im Körper aus anderen Aminosäurenbilden. Das sind: • Glycin, Asparaginsäure,Asparagin,Glutaminsäure,Glutamin, Serin,Prolin, Alanin. Bedingt essenziellewerden bei Erwachsenenin ausreichender Mengesynthetisiert. Kinder brauchen für ein normales Wachstum unbedingt eine zusätzlicheEinnahmedieserAminosäurenmit der Nahrung. Das sind: • Arginin und Histidin. Bedingt entbehrliche für deren Synthesebraucht man essenzielle Aminosäuren. Das sind: 11 • Tyrosin und Cystein. Aminosäuren sind eine Klasse von Verbindungen in unserem Organismus. Sie bestehen aus einem Stickstoff-Bereich(Amin –NH2) und einem Kohlenstoffbereich(Carboxygruppe So ist die Aminosäure eigentlich eine Mischung aus Carbonsäureund Amin. Früher traf man auch noch die Namen Amidosäure oder Aminocarbonsäurean, doch heutzutage werden sie kaum noch gebraucht. Ist der Stickstoff-Anteil an das zweite Kohlenstoffatom gebunden,spricht die Wissenschaftvon einer -Aminosäure. Es sind nur diese -Aminosäuren,die auch in der Lage sind Eiweißezu bilden (hier ist vor allem ihre L-Form interessant). Wenn wir also von Aminosäuren sprechen, geht es im Wesentlichen um die eiweißbildenden Aminosäuren, die auch proteinogengenanntwerden. Es gibt insgesamt23 Aminosäuren,die als proteinogenbekannt sind. Nicht alle sind gleich wichtig. Auch Abbauproduktevon Aminosäurenwerden im Organismus noch weiter verarbeitet und können zahlreiche Wirkungen entfalten, zum Beispiel im Gehirn oder Nervensystem als Neurotransmitter. Aminosäurenkonnten bisher nicht nur auf der Erde, sondern auch auf Kometen, Meteoriten und sogar in Gaswolken im interstellarenRaumnachgewiesenwerden. Der Weg in den Kosmos ist also bereit, wenn nicht die Aminosäurenbereitsausdem Kosmoszu uns gekommensind und die Alieninvasionbereitsstattgefundenhat. 12 KanonischeAminosäuren Wenn hier die Sprachevon einem Kanon ist, so handelt es sich leider nicht um Musik (Kanon),sondernum die Einhaltung eines Regelwerkes. Kanonische Aminosäuren, sind die Aminosäuren, die in der Lagesind Eiweißezu bilden. Als erste kanonische Aminosäure wurde 1805 Asparagin im Pariser Labor von Louis-Nicolas Vauquelin und dessenSchüler Pierre Jean Robiquet aus Spargelsaft (Spargel = Asparagus) isoliert. Als letzte Aminosäurewurde 1935Threonin durch William Rose entdeckt. Das Regelwerk, das hier zur Anwendung kommt, ist ein genetisches,denn alle kanonischenAminosäuren,besitzeneinen eigenartigen genetischenQode, mit dem sie aufgerufen werden können,um produziertzu werden. 13 Codons Das Aktivieren der Aminosäurenist genetischprogrammiert. Es existiert für jede unserer eiweißbildenden Aminosäuren ein speziellerQode. Die qodierbarenAminosäurenheißen: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Alanin Arginin Asparagin Asparaginsäure Cystein Glutamin Glutaminsäure Glycin Histidin Isoleucin Leucin Lysin Methionin Phenylalanin Prolin Serin Threonin Tryptophan Tyrosin Valin 14 Aminosäurenals Bausteinevon Proteinen Aminosäurensind in der Biochemievon großer Bedeutung,da sie die Bausteinevon Peptidenund Proteinen(Eiweißen)sind. Im Allgemeinen werden in der Literatur zwanzig so genannte proteinogeneAminosäurengenannt,allerdingssind in letzter Zeit zwei weitere (Selenocysteinund Pyrrolysin) hinzugekommen. Bei diesen handelt es sich stets um -Aminosäuren, da die Aminogruppe am unmittelbar benachbartenKohlenstoffatom,das die funktionelle Carboxygruppeträgt (C ), gebundenist. Diese 20 Aminosäuren werden durch je drei Nukleinbasenin der DNA codiert (Codons). Darüber hinaus gibt es noch weitere Aminosäuren, die Bestandteilevon Proteinensind, die jedoch nicht codiert werden. Aminosäurekettenwerden in Abhängigkeit von ihrer Länge als Peptide oder Proteine bezeichnet. Aminosäureketten mit einer Länge von unter zirka 100 Aminosäurenwerden meist noch als Peptidebezeichnet,erst ab einer größerenKettenlängespricht man von Proteinen. Die einzelnenAminosäurensind dabei innerhalb der Kette über die so genanntePeptidbindung(Säureamid)verknüpft. 15 Peptidbindung Eine Peptidbindung ist eine amidartige Bindung zwischen der Carboxygruppe einer Aminosäure und der Aminogruppe des -Kohlenstoffatoms( -C-Atom) einer zweiten Aminosäure. Sowohl bei der Laborsynthesevon Peptiden, als auch bei der biologischen Synthesevon Peptiden und Proteinen müssen die reaktiven Gruppen zuerst aktiviert werden. Dies geschieht in biologischenSystemenzumeistdurch Enzyme. Durch mehrfache Kondensation bilden sich Tripeptide, Tetrapeptide,Polypeptideund schließlich Proteine,kettenförmige, aus Aminosäuren aufgebaute Makromoleküle. Polypeptidketten (bzw. Proteinketten) bilden das primäre Strukturelement der Proteine. 16 Nahrungsaufnahme In Form von Nahrung aufgenommeneProteine werden bei der Verdauung in L-Aminosäuren zerlegt. In der Leber werden sie weiter verwertet. Entweder werden sie zur Proteinbiosynthese verwendetoder abgebaut. Die wichtigsten MechanismendesAminosäurenabbaus sind: • Transaminierung • Desaminierung • Decarboxylierung Transaminierung Transaminierung bezeichnet eine Verschiebung der -Aminogruppe einer Aminosäureauf eine -Ketosäure.Dadurch werdeneine Aminosäureund eine -Ketosäuregebildet. Desaminierung Als Desaminierung bezeichnet man die chemische Abspaltung einer Aminogruppe als Ammonium-Ion oder Ammoniak. Desaminierungenfinden sowohl in der Biochemie als auch in chemisch-technischen Prozessenstatt. Man unterscheidetoxidative, hydrolytische und eliminierende Desaminierung. 17 Die Desaminierung ist der erste Schritt des biochemischen Abbaus von Aminosäuren. Bei Säugetierenläuft dieser Prozess hauptsächlichin der Leber ab. Das gebildeteAmmoniumion wird anschließend zu Harnstoff umgesetzt, um die Giftigkeit des Ammoniak zu vermindern. Oxidative (dehydrierende)Desaminierung Im ersten Schritt der oxidativen Desaminierung wird die Aminogruppe der AminosäureL-Glutamat durch Abspaltungvon Wasserstoffzur Imino-Gruppe oxidiert, wobei der Wasserstoffauf NAD+ oder NADP+ übertragen wird. Hierauf folgt die hydrolytische Abspaltung der Imino-Gruppe als Ammoniumion und die Bildung einer -Ketosäure,des -Ketoglutarats. Hydrolytische Desaminierung Hierbei wird Ammoniak (NH3) aus der Säureamid-Gruppeeiner Aminosäure hydrolytisch abgespalten.Die Amid-Gruppe wird durch Wassereinlagerung abgespaltenund durch eine OH-Gruppe ersetzt. Dementsprechend entstehen aus Säureamiden Carbonsäuren(COOH-Gruppe). Das bei der Desaminierungvon Aminosäuren frei gewordene Ammoniak stellt ein Zellgift dar und muss dementsprechend gebunden oder ausgeschiedenwerden. Er kann einerseits an -Ketosäuren gebunden werden, die damit zu Aminosäuren werden oder er wird über den Urin ausgeschieden. Letztereserfolgt im menschlichenKörper hauptsächlichdurch die Synthesevon Harnstoff im Harnstoffzyklus, der in der Leber abläuft. Anschließendwird der Harnstoff an das Blut abgegeben und über die Niere im Urin ausgeschieden. Weiterhin verfügt die Niere über einen Mechanismus,der zur direkten Ausscheidungvon Ammoniak über den Urin führt. Der gleichzeitige Transport von Ammoniak (NH 3) und Protonen (H+) 18 in den Nierentubuli führt dazu, dass sich diese zu einem Ammonium-Ion (NH4+) verbinden. Ammonium kann die Membran der Nierenzellen nicht mehr durchquerenund wird mit dem Urin ausgeschieden. (Dieser dient jedoch primär der Regelungdes Säure-Base-Haushaltes, denn so werden Protonen aus dem Körper entfernt, was bei der Kompensationvon Azidosenwichtig ist.) Decarboxylierung Als Decarboxylierung bezeichnetman eine chemische Reaktion, bei der aus einem Molekül ein Kohlenstoffdioxid-Molekül abgespalten wird. Durch Erhitzen oder durch enzymatische Katalyse kann eine Decarboxylierung besonders leicht bei Carbonsäuren (bevorzugt: -Ketosäuren oder Malonsäuren) erfolgen. 19 NichtproteinogeneAminosäuren Von den nichtproteinogenenAminosäurensind bislang über 400 bekannt,die in Organismenvorkommen. Dazugehört etwa das L-Thyroxin, ein Hormon der Schilddrüse, L-DOPA, L-Ornithin oder das in fast allen Arten von CyanobakteriennachgewieseneNeurotoxin -Methylaminoalanin (BMAA). Die meisten nichtproteinogenenAminosäuren leiten sich von den proteinogenen ab, die L- -Aminosäuren sind. Dennoch können dabei auch -Aminosäuren ( -Alanin) oder -Aminosäuren(GABA)entstehen. Aminosäuren haben für die Ernährung des Menschen eine fundamentale Bedeutung. In der Regel wird der Bedarf an essenziellen Aminosäuren durch tierische oder eine geeignete Kombination verschiedener pflanzlicher Proteine (etwa aus Getreideund Hülsenfrüchten)vollkommengedeckt. Futtermittel in der Nutztierhaltung werden zusätzlich mit Aminosäuren,z. B. DL-Methionin und L-Lysin, angereichert. Aminosäurenbzw. ihre Derivatefinden Verwendungals Zusatzfür Lebensmittel, hier insbesondereauch als Geschmacksverstärker (Natriumglutamat), Süßstoff (Aspartam), und sind Vorstufen für bestimmte Aromastoffe, die bei der Zubereitung von Speisen entstehen. In der Pharmazie bzw. Medizin werden L-Aminosäure-Infusionslösungenfür die parenterale Ernährung angewendet.Danebenwerden Aminosäuren auch als Hilfsstoffe eingesetzt, z. B. als Salzbildner, Puffer und Stabilisatoren bei bestimmtenLebererkrankungen. Bei Krankheiten mit einem Mangel an Neurotransmittern verwendet man L-Dopa. Für synthetischePeptidhormoneund für die Biosynthesevon Antibiotika sind Aminosäuren notwendige Ausgangsstoffe. Magnesium-und Kalium-Aspartatespielenbei der Behandlung von Herz- und Kreislauferkrankungeneine Rolle. 20 Cystein, beziehungsweise die Derivate Acetylcystein und Carbocystein, finden zudem Anwendung bei infektiösen Bronchialerkrankungenmit erhöhtemBronchialsekret. L-Cystein wird als Reduktionsmittel in der Dauerwelle eingesetzt. Aminosäuren werden in der Kosmetik Hautpflegemitteln und Shampooszugesetzt. 21 Proteinbiosynthese Proteinbiosyntheseist die Neubildungvon Proteinenin Zellen. Auf diese Weise kann sich der genetischeQode in Form von Aminosäurenund Eiweißenausdrückenund Gestaltwerden. Die eigentliche Syntheseeines Proteins aus seinen Bausteinen, den proteinogenenAminosäuren,findet an den Ribosomenstatt und wird auchals Translation bezeichnet. Ribosomensind Organein der Körperzelle. Translation ist nichts anderes,als die ÜbersetzungdesCodonsin die Aminosäure,also Deutsch - Englisch, Langenscheidt,mehr ist dasnicht. Wenn mehrere Aminosäuren in einer Kette zusammengesetzt werden,entstehendann Peptide(< 100)oder Eiweiße. 22 Dieses Peptid kann sich natürlich im dreidimensionalenRaum bewegen,es mussnicht nur Kettesein, wenn ihm dasnicht gefällt und so entstehendreidimensionaleGebilde. Das ist nicht immer der EndzustandeinesPeptidsoder Proteins, es können noch zahlreiche Abspaltungen, Umbauten und Anbautenerfolgen,bis die endgültigeFormerreicht ist. Verantwortlich für die Qodierung sind alleine die Nukleinbasen Adenin, Thymin, Guanin, Cytosin und Uracil. Thymin finden wir innerhalb desZellkerns,Uracil außerhalb. Wir gehen daher davon aus, dass Thymin durch Uracil im Freigangersetztwird. 23 Die Nukleinbasen Die Qodierung von Aminosäuren wird durch 5 Nukleinbasen hervorgerufen. • • Thymin (auf SeitendesRibosomsUracil) Cytosin • • Adenin Guanin Die Nukleinbasenkönnen diese Qodierung durchführen, weil sie in der Lagesind, tief in die Struktur unseresRaumzeitkontinuums einzugreifen. UnserRaumzeitkontinuumbestehtausvier Komponenten: • • • • Zeit Raum Licht Materie Zeit kann sich wandeln zu Licht und Licht kann sich wandeln zu Zeit. Raumkann sich wandelnzu Materie und Materiezu Raum. Zeit und Raumkönnen wir zusammenfassen zu Zeitraum. Licht und Materiekönnen wir zusammenfassen zu Lichtmaterie oder Mattergie. Zeitraum kann erscheinenin einer stabilen und einer instabilen Form. Mattergiekann erscheinenin einer stabilenund einer instabilen Form. In diesem Feld der Umwandlungsprozesse spielen die genannten Nukleotide einewesentlicheRolle. 24 Thymin und Uracil produziereneinen stabilenZeitraum. Cytosin produziert eineninstabilen Zeitraum. Adenin produzierteine stabileMattergie. Guanin produzierteine instabile Mattergie. Jede Qodierung produziert daher eine charakteristische Zeitraumkonstellation. Schauen wir uns daraufhin erst einmal die Start- und Stoppprozedurender Eiweißsynthesean. 25 Starten und Stoppen Startcodon Als Startcodon oder Initiatorcodon wird das erste Codon bezeichnet,wenn die DNA sich zum Auslesenöffnet. Im genetischen Code qodiert die spezifische Abfolge dreier Nukleinbasenfür eine Aminosäure. Das Startcodon wird gebildet aus AUG (Adenin - Uracil Guanin). Diese Sequenzist nicht nur das Startcodon, sondern codiert auch Methionin. Daher beginnt ein Peptid immer mit Methionin als erste Aminosäure. Analysierenwir dieseSequenz. Adenin produziert stabileMattergie. Uracil produzierteinen stabilenZeitraum. Guanin produziert eineinstabile Mattergie. Schreibenwir dasnoch einmal in andererForm,indemwir sZRfür stabilen Zeitraum und iZR für instabilen Zeitraum setzen. Mattergie in stabiler Form können wir als sM und in instabiler Form als iM schreiben. AUG aktiviert demnachsMsZRiM Betrachten wir hier die kleinen Buchstaben,so können wir die Dynamik erkennen. Wir haben zunächst einen Prozessder Konsolidierung und Stabilisierung. Danach wird die Mattergie instabil, was der Auslöser für den Start sein sollte. Stopcodon Als Stopcodon oder Terminationscodon,auch Nonsense-Codon, wird in der Genetik ein Codon der Desoxyribonukleinsäure 26 (DNA), beziehungsweiseder Ribonukleinsäure(RNA) bezeichnet, für daskeine zugehörigeTransfer-RNAvorliegt und dasdaher das Endeeiner Sequenzvon Nukleotidenbedeutet. Das Stopcodonbestimmt das Ende und ist somit notwendige Bedingung für einen codierenden Nukleinsäureabschnitt(es ist schließlichgut, wenn es Anfang und Endegibt. . Neben den 61 Aminosäure-codierenden Basentripletts des universellen genetischenQodes gibt es drei Kombinationen von Nukleinbasen,mit denen die Translation beendetwerden kann; dieseStopcodonssind • UAA = Uracil – Adenin – Adenin • UAG= Uracil – Adenin – Guanin • UGA = Uracil – Guanin – Adenin Das Basentriplett UAG wurde nach Harris Bernstein als amber (bernsteinfarben)bezeichnet. In der Folgewurde dasTriplet UAA als ochre (ockerfarben)und dasTriplet UGA als opal (opalfarben)bezeichnet. UGA UGA ist der stärksteBefehlunter den Stopcodons. Amerikaner machenausUGA gerne »U go away« (Gehweg!). Durch diesenBefehl hören die Ribosomenauf zu arbeiten. Der Befehlheißt sZRiMsM Es wird ein stabiler Zeitraum aufgebaut, in der eine instabile Mattergiesich stabilisierenkann. UAG UAGist der bernsteinfarbeneStopqode. UAG löst sich auf in »U are gone!« (Du bist verschwunden.) 27 Dieser Stoppqode entspricht der Straßenverkehrund mahnt zur Vorsicht. gelben Ampel im Der Anfang ist sZRsM,alsoalles stabil. Dann kommt iM und machtdasGanzewieder instabil. Damit hinterlässt UAG eine instabile Situation,die mit Vorsicht zu genießenist (gelbeWarnlampe). UAA UAA sagtdem Ribosomenzu stoppenund zurückzutreten. UAA ist daher»U are away!« (Du bist weg!) Wir habensZRsMsM,quasieine Zementierungder Stabilität. Damit scheintalles abgeriegeltwie bei einemTatort. Wir können diesenStoppqodedaherauchTatortstoppnennen. 28 Paarungen Nukleotidepaarensich nicht willkürlich, sondernnachSystem. Es paarensich T-A und A-T, und C-G und G-C. T-A produzierensZRund sM. Alles stabil,natürlich auchdie umgekehrteKonstellation. Bei C-G ist dasanders. C produziert iZR und G iM. BeidePaarungensind instabiler Natur. Wir haben dahereinestabilePaarungund eineinstabile. Im Grundegenommengeht es bei der Qodierungder Aminosäuren um eine Stabilwerdungvon Zeitraum oder Mattergie,oder dessen Gegenteil. Natürlich kann es dabeiauch zu einem relativen Gleichgewicht zwischenStabilitätund Instabilität kommen. Schauen wir uns unter diesem Blickwinkel die einzelnen Aminosäureneinmal an. ProteineDR-MR Im menschlichenKörper gibt es tausendeverschiedeneProteine, ausihnen bestehenHormone,Enzyme,Antikörper. Proteine werden im Körper aus Aminosäuren synthetisiert. UnterschiedlicheZusammensetzungenvon 20 Aminosäuren, die oben aufgeführt sind, bietet dieseeinzigartige Vielfalt an Proteinmolekülen. Über die Zusammensetzungwerden Proteine in einfache und komplexe unterschieden. Einfache Proteine bestehen nur aus Aminosäuren.Die komplexen enthalten neben den Aminosäuren auchanderechemischeStoffeund Elemente. Um Proteineoder anderechemischenStoffezu bilden kann man den obigenFingerqodeoder diesen:RR-DL verwenden. 29 Um die notwendigeAminosäurein den komplexenProteinenzu erstellen kann folgenderFingerqodenützlich sein:MR-KR. 30 Alanin Alanin (Ala) = ZL-MR Alanin eine nichtessenzielleAminosäure, ist Bestandteil vieler Eiweißeund fördert die NormalisierungdesGlukosestoffwechsels. Alanin wird vom Körper in unterschiedlichen Kohlenhydratund Energiestoffwechselprozessen eingesetzt, stärkt das Immunsystem,ist Energiequellefür dasNervensystem. Alanin ist ein Helixbildner und dient der Energiegewinnung. Alanin ist in sehr vielen Nahrungsmitteln enthalten, bei einer ausgewogenenErnährung gelangt Alanin in ausreichenderMenge in den Körper. Am meistenist es in Fleischbrüheenthalten. Die Codonsfür Alanin sind: GCC,GCU,GCA, GCG. Alle Codonshaben in diesemFall als BasisGC, der Restvariiert. Diese Beobachtungkönnen Sie auch bei den anderen Codons machen. Ein Codon besteht scheinbar aus einer Basis und einer Variablen. Betrachten wir die Basis, so können wir sagen,dass Guanin einen instabilen Zeitraum produziert und Cytosin eine instabile Mattergie. Aus dieserInstabilität herauswird Alanin erzeugt. Wir können den instabilen Zeitraum abkürzen als iZR und die instabile Mattergieals iM. Wir könnten die Basisdaherauch schreibenals:iZRiM. Alanin tritt in zwei spiegelbildlichenFormen auf, wobei das L-Alanin eine proteinogeneAminosäureist. D-Alanin findet man als Baustein des Mureins, der Grundsubstanzvon Bakterienzellwänden. Danebengibt es noch dasnichtproteinogene -Alanin. 31 L-Alanin wurde 1888zuerstausSeidenfibroinisoliert. Neben Prolin gehört Alanin zu den beiden Aminosäuren, die erstmals durch Synthese dargestellt und nicht zuvor aus pflanzlichemoder tierischemMaterial isoliert worden sind. Alanin wurde 1850von Adolph Streckergefunden. Aus organischemMaterial wurde Alanin erstmals 1875 durch Paul Schützenbergererhalten, als dieser in einem Autoklaven mittels Baryt Seideaufspalteteund eine Mischung aus Glycin und Alanin identifizierenkonnte. L-Alanin ist eine für den Menschen nicht-essenzielle Aminosäure, kann also biosynthetisch durch den menschlichen Stoffwechselhergestelltwerden. Alanin tritt – neben anderenAminosäurenwie z. B. Leucin und Glutaminsäure– in -Helices von Proteinenbevorzugt auf. Diese Aminosäuren begünstigen die Bildung dieses Sekundärstrukturelements und werden deshalb auch als Helixbildner bezeichnet. Alanin ist Bestandteil von Infusionslösungenzur parenteralen Ernährung und von Diätetika. 32