Lösungsbogen: EU 05/14: Ernährung und Genetik

Die jeweils richtige Antwort ist fett hinterlegt:

1. Die Begriffe Nutrigenomik und Nutrigenetik …  

• werden synonym verwendet.  
• sind nicht synonym: Nutrigenetik untersucht, wie die individuelle genetische Ausstattung die Ernährung beeinflusst, während Nutrigenomik umgekehrt untersucht, wie Ernährungsfaktoren auf die Regulation der Gene wirken.  
• sind historisch bedingt, wobei Nutrigenomik der modernere Ausdruck ist und verwendet werden sollte.  
• sollten beide nicht mehr verwendet werden, der aktuelle Fachbegriff lautet Nutriepigenetik.

2. Welche Aussage ist richtig?  

• Monogenie bedeutet, dass stets je ein Gen für je ein vererbtes Merkmal zuständig ist. Fällt dieses Gen aus, wird das Merkmal nicht vererbt.  
• Polygenie beschreibt die Tatsache, dass stets mehrere Gene für ein vererbtes Merkmal zuständig sind, weil ein Gen für die Ausprägung eines Merkmals nicht ausreicht.  
• Polygenie bedeutet, dass es bei Ausfall eines Genes für ein lebenswichtiges Enzym immer zahlreiche weitere Gene als Ersatz gibt, sodass eine einzelne Mutation noch nichts bewirkt.  
• Polygenie beschreibt den Fall, dass ein Merkmal durch mehrere Gene beeinflusst wird.

3. Welche Aussage zur Alkoholverträglichkeit ist richtig?              

• Die für den Alkoholabbau im Körper zuständigen Enzyme gibt es in verschiedenen, mehr oder weniger aktiven Varianten, was die individuelle Alkoholverträglichkeit beeinflusst.  
• Das Enzym Alkoholdehydrogenase ist bei jedem Menschen in gleicher Zusammensetzung und Konzentration vorhanden. Die unterschiedliche Alkoholverträglichkeit ist gewohnheitsgeprägt.  
• Die Enzyme Alkoholdehydrogenase und Aldehyddehydrogenase sind monogen gesteuert.  
• Asiaten besitzen das Enzym Aldehyddehydrogenase nicht, deswegen vertragen sie Alkohol meist schlechter.

4. Welche Form der Laktoseintoleranz beschreibt die abnehmende Aktivität des Enzyms Laktase mit zunehmendem Alter?              

• primäre Laktoseintoleranz  
• sekundäre Laktoseintoleranz  
• angeborene Laktoseintoleranz  
• idiopathische Laktoseintoleranz

5. Der Begriff „thrifty genotype“ beschreibt das Phänomen, dass …  

• jeder Organismus möglichst wenig DNA im Zellkern verpackt.  
• im Laufe der Evolution Stoffwechselwege zur sparsamen Nutzung von Nahrungsenergie selektiert wurden.  
• die Anzahl der Gene auf den Chromosomen mit jeder Zellteilung ständig abnehmen.  
• ein DNA-Abschnitt zur Speicherung mehrerer Gene genutzt werden kann.

6. Was schließt der Begriff „differenzielle Genexpression“ ein?
1. Dass grundlegende genetische Mechanismen wie die Transkription zwischen verschiedenen Spezies unterschiedlich sind.
2. Dass jede Körperzelle zu jeder Zeit das jeweils benötigte Spektrum von Genprodukten in ausreichender Menge bereitstellt
3. Dass die Körperzellen in ihrer genetischen Aktivität auf die jeweilige Stoffwechselsituation reagieren.
4. Dass genetische Forschungsmethoden je nach Ziel unterschiedliche Ausführungen erfordern.  

• Nur Aussage 1 ist richtig.  
• Nur die Aussagen 2 und 3 sind richtig.  
• Nur die Aussagen 3 und 4 sind richtig.  
• Alle Aussagen sind richtig.

7. Der Begriff Epigenetik beschreibt …  

• die Tatsache, dass Ernährungsfaktoren generell die Wirkung der Mendelschen Vererbungsregeln außer Kraft setzen.  
• Mechanismen der Regulation genetischer Aktivität, die die bislang bekannten klassischen Mechanismen teilweise überlagern.  
• die Tatsache, dass Ernährungsfaktoren immer erst in der Nachkommen-Generation Auswirkungen haben.  
• Ernährung nur während der ersten 100 Tage des Neugeborenen genetische Mechanismen beeinflusst.

8. Die bisher bekannten epigenetischen Mechanismen umfassen:              

• DNA-Methylierung, microRNA und Histon-Modifikation  
• Gene-Silencing, „springende Gene“ und SNPs  
• Acetylierung und Deacetylierung sowie Histon-Modifikation und Genverdopplung  
• Glykosylierung, Demethylierung, Phosphorylierung

9. Welches Phänomen lässt sich über epigenetische Mechanismen bzw. perinatale Programmierung erklären?  

• das Auftreten von Morbus Crohn bei Kindern von Müttern mit Laktoseintoleranz  
• die Süßpräferenz von Neugeborenen  
• eine gestörte Glukosetoleranz von Kindern, bei deren Müttern ein Gestationsdiabetes auftrat  
• eine gesteigerte Stärkeverdauung bei Müttern mit einer Genverdopplung des Amylase-Gens

10. Die so genannte Histon-Modifikation ist ein zentraler epigenetischer Mechanismus. Welche Aussage ist richtig?  

• Histone blockieren generell Andockstellen für Transkriptionsfaktoren an der DNA.  
• Eine methylgruppenreiche Diät erhöht die Anzahl der Histonmoleküle entlang der DNA.  
• Stark acetylierte Histonproteine bewirken eine wenig verdichtete DNA mit hoher genetischer Aktivität.  
• Eine methioninreiche Ernährung verändert die Aminosäurezusammensetzung der Histonproteine.