Epigenetische Mechanismen, die Pubertät und Pubertät regulieren
Epigenetik ist die Untersuchung erblicher Veränderungen, die nicht mit Veränderungen der DNA-Sequenz zusammenhängen, sondern die Genexpression durch Modifikation der Nukleinsäuren oder der Chromatinstruktur beeinflussen. Während der Pubertät und Pubertät spielen diese epigenetischen Mechanismen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Zeitpunkts und des Fortschreitens von Entwicklungsereignissen. Ein solcher Mechanismus ist die Modifikation von Histonen, bei der chemische Gruppen zu Histonen hinzugefügt oder entfernt werden - Proteinuntereinheiten, um die die DNA in Chromatin verpackt ist. Histon-Modifikationen können die Verfügbarkeit bestimmter Gene für die Transkription beeinflussen, was zu ihrer Aktivierung oder Repression führt. Die Zugabe von trimethylierten Lysinresten auf Histon H3 in Lysin 4 (H3K4me3) fördert die Transkription, während das Vorhandensein von trimethylierten Lysinresten auf Histon H3 in Lysin 27 (H3K27me3) es unterdrücken kann. Ein weiterer epigenetischer Mechanismus ist die DNA-Methylierung, wenn Methylgruppen zu Cytosin-Basen in DNA-Sequenzen hinzugefügt werden. DNA-Methylierung kann bestimmte Gene zum Schweigen bringen, indem sie ihre Transkription blockiert, oder sogar Stille durch die Bildung von Heterochromatin-Strukturen verursachen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass microRNAs (microRNAs), kleine nicht-kodierende RNA-Moleküle, die Genexpression während der Pubertät modulieren, indem sie an komplementäre Regionen der Ziel-Boten-RNA (mRNA) binden. Dieser Prozess führt entweder zum Abbau oder zur translationalen Repression der Ziel-mRNA.
Während der Pubertät tragen eine Reihe von Hormonen zur Einleitung und zum Fortschreiten von Veränderungen bei, darunter Gonadotropine, Östrogen, Testosteron, Prolaktin, Wachstumshormon, insulinähnlicher Wachstumsfaktor-1 (IGF-1), Schilddrüsenhormon und Cortisol. Diese Hormone wirken über spezifische Rezeptoren, die sich in verschiedenen Geweben befinden, wie Hypothalamus, Hypophyse, Eierstöcke, Hoden, Nebennieren, Knochen, Muskeln und Fettzellen. Die Freisetzung von Gonadotropinen aus der Hypophyse stimuliert die Produktion von Sexualsteroiden - Estradiol und Testosteron -, die für sekundäre Geschlechtsmerkmale wie Brustentwicklung und Gesichtshaarwachstum bei Frauen bzw. Männern verantwortlich sind. Sexuelle Steroide fördern auch Wachstumsschübe und die Reifung des Skeletts, während IGF-1 lineares Wachstum und Knochenmineralisierung fördert. Neben der hormonellen Regulation können genetische Faktoren eine Rolle bei Zeitpunkt und Tempo der Pubertät spielen. Genomweite Assoziationsstudien haben mehrere altersbedingte Loci während der Menarche und Pubertät identifiziert, die Einblicke in potenzielle Kandidatengene geben, die beteiligt sein könnten. Epigenetische Mechanismen modulieren auch das Sexualverhalten bei Erwachsenen. Muster der DNA-Methylierung in bestimmten Bereichen des Gehirns, wie dem ventromedialen Kern, können die sexuelle Motivation bei weiblichen Ratten beeinflussen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass microRNAs, die in verschiedenen Regionen des Gehirns exprimiert werden, das Sexualverhalten regulieren, indem sie auf bestimmte Proteine abzielen, die an der Neurotransmission beteiligt sind. Epigenetische Mechanismen bieten ein komplexes regulatorisches Netzwerk, das den komplexen Prozess der Pubertät und Pubertät fördert, den Zeitpunkt und das Fortschreiten körperlicher Veränderungen prägt und das nachfolgende lebenslange Verhalten beeinflusst.