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THEMA: Epigenetik

Epigenetik 17 Jan 2016 20:44 #2196

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Im Film Menschwerdung | Anthropozän (11) • Harald Lesch kommt unter anderem vor: „ . . die Art und Weise, wie die Gene abgelesen werden, also, wie die Sequenzen im Erbgut abgelesen werden. . . . Unser Erbgut ist die zentrale Bibliothek, in der die Informationen über uns drinstehen und diese Bibliothek verändert sich im Laufe der Generationen . . . .

Vereinfachte Symbolik, so wie ich mir das vorstelle: Bei meinem Kabelfernsehen habe ich hunderte Kanäle. Alle kommen über ein einziges Kabel. Die Art und Weise, welche Informationen abgelesen werden, entscheidet, welchen Film ich gerade sehe (in diesem Fall die Frequenz). Nun könnte es auch sein, dass sich, um sich den veränderten Marktverhalten anzupassen, ein neuer Kanal aufbaut, während ich mir gerade einen Film anschaue, ohne dass ich das wahrnehme. Der Kanal baut sich Schritt für Schritt, jeder Schritt jeweils nur verändert um eine Ausnahme, auf. Irgendwann ist der Kanal fertig und ich lese nun mein Kabel anders ab (andere Frequenz). Plötzlich sehe ich einen anderen Film. Die einzelnen Schritte dazwischen bleiben verborgen (Missing Links).
Kann man das im übertragenen Sinn so sehen?

Scheint ein sehr interessantes Thema zu sein. Gibt es über das Thema Epigenetik genauere Informationen oder eventuell auch einen Film?
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Epigenetik 17 Jan 2016 21:36 #2198

Epigenetik ist total interessant. In wikipedia gibt es einen langen Artikel dazu: Die Epigenetik ist das Fachgebiet der Biologie, welches sich mit der Frage befasst, welche Faktoren die Aktivität eines Gens und damit die Entwicklung der Zelle zeitweilig festlegen. Sie untersucht die Änderungen der Genfunktion, die nicht auf Mutation beruhen und dennoch an Tochterzellen weitergegeben werden. ( de.wikipedia.org/wiki/Epigenetik )

Das Modell ist denke ich so: Es gibt einen unveränderte DNA-Sequenz. Die Epigenetik besagt, dass z.B. verschiedene Zellen unterschiedliche Teile der DNA-Sequenz auslesen und sich daher auf bestimmte Aufgaben spezialisieren.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Epigenetik 18 Jan 2016 15:24 #2200

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ClausS schrieb:

Epigenetik ist total interessant.

Die Art und Weise, wie, wann, wo und warum etwas ausgelesen wird, könnte auch das Fundament der Relativitätstheorie sein.
Ich gehe zu Fuß von Wien nach München. Ich lese jeden Millimeter meines Weges aus. Fahre ich mit dem Auto, lese ich nur mehr jeden Zentimeter meines Weges aus. Die kleinste Einheit meines Maßstabes ist jetzt 1 Zentimeter. Der Maßstab verkürzt sich also um das Zehnfache, mein Weg wird also um das Zehnfache kürzer.

In meiner Wahrnehmung verhält sich das genauso. Je schneller ich mich bewege, desto weniger werde ich von meinem Weg auslesen. Zu Fuß sehe ich noch jeden Baum, jeden Stein auf meinem Weg, ja fast jeden Grashalm. Je schneller ich mich bewege, desto weniger sehe ich, was sich so alles auf meinem Weg befindet. Fliege ich mit dem Flugzeug, lese ich noch weniger aus, die kleinste Einheit meines Maßstabes ist nun 1 dm. Der Weg verkürzt sich weiter. Bewege ich mich mit Lichtgeschwindigkeit, lese ich nur mehr Anfang und Ende meiner Reise aus. Der Weg dazwischen ist (fast) Null, weil ich ihn nicht mehr auslese.

Würde das so sein, dann müsste sich das bei der Zeit genauso verhalten. Nehmen wir an, die kleinste Einheit der Zeit ist 1 Sekunde (in der Realität ist die kürzeste Einheit 1 Takt, aber egal, sagen wir 1 Sekunde). Gehe ich zu Fuß, lese ich jede Sekunde aus. Fahre ich mit dem Auto, lese ich nur mehr jede Minute aus. Die Zeit verkürzt sich. Fliege ich mit dem Flugzeug, lese ich nur mehr jede Stunde aus, die Zeit verkürzt sich weiter. Bewege ich mich mit Lichtgeschwindigkeit, lese ich nur mehr Anfang und Ende der Zeit aus, die Zeit steht (fast) still.

Ein ruhender Beobachter liest währenddessen Raum und Zeit in seiner kleinsten Einheit aus. Für ihn ändert sich nichts. Nur für den in Bewegung befindlichen verkürzt sich Raum und Zeit, je nach Geschwindigkeit. Ein Film bezüglich Epigenetik könnte sich unter Umständen als universelle Fundgrube entpuppen, denn die Art und Weise, wie, wann, wo und warum etwas ausgelesen wird, ist in unserem täglichen Leben allgegenwärtig als „Selektive Wahrnehmung.“
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Epigenetik 19 Jan 2016 12:20 #2212

Da gibt es ein interessantes Buch: "Das kooperative Gen. Evolution als kreativer Prozess" von Joachim Bauer.

Q: Why is the universe here?
A: Where else would it be?

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Q: Why is the universe here?
A: Where else would it be?

Epigenetik 21 Jan 2016 09:38 #2234

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Sitze ich auf einer Bank und betrachte einen vor einer Hauswand stehenden Apfelbaum, bei dem gerade ein Apfel herunter fällt, dann brauche ich nur mehr eine Uhr auf die Hauswand zu hängen und schon sehe ich die Unschärferelation in unserem wahrnehmbaren Bereich. Schaue ich auf den Apfel, kann ich genau feststellen, wo sich der Apfel befindet, ich kann jedoch die Zeit nicht genau auslesen. Schaue ich auf die Uhr, kann ich die genaue Zeit auslesen, aber nicht den genauen Aufenthaltsort des Apfels.
Ich brauche nur mehr den Apfel durch ein Quanten-Teilchen, die Uhr durch einen Taktmesser, mein Auge durch ein Quanten-Messgerät ersetzen schon bin ich bei der Unschärferelation.

Wenn dieser Vergleich zulässig ist, dann kann man auch die Relativitätstheorie durch ein Experiment beweisen.
Eine Straße, gepflastert mit 1x1 Meter großen Pflastersteinen, eine Uhr mit einer Einheit von 1 Sekunde pro Takt und eine Vorrichtung, die bei jedem Pflasterstein einen Impuls auf ein Messgerät gibt. Gehe ich mit Ein-Meter großen Schritten, misst mir der Impulsmesser nach Tausend Meter genau 1000 Pflastersteine und Tausend Impulse. Ich bin also in 1000 Sekunden 1000 Meter weit gegangen. Erhöhe ich nun meine Geschwindigkeit um ein Promille, dann werden meine Schritte um 1 mm länger. Da der Taktmesser mir genau den Impuls vorgibt, kann ich eine Geschwindigkeitserhöhung nur durch eine Verlängerung meiner Schritte erreichen. Mache ich auf 1 Meter großen Pflastersteinen 1,001 Meter große Schritte, dann geht sich das nach dem 999igsten Schritt nicht mehr aus. Ich überspringe die tausendste Platte. Auf einer Strecke von 1000 Metern zählt mir der das Messgerät deshalb nur 999 Platten und nur 999 Impulse, die übersprungene Platte bleibt ungezählt (keine Wechselwirkung zwischen mir und dieser Platte).

Raum und Zeit hat sich durch die Erhöhung meiner Geschwindigkeit um einen Meter und einer Sekunde verkürzt. In weiterer Folge verkürzt sich durch die Erhöhung meiner Geschwindigkeit Raum und Zeit exponentiell. Für einen ruhenden Beobachter bleibt Raum und Zeit gleich.

Ist dieser Vergleich zulässig?

Naturgesetze sind universell. Auf unserem Lebensweg fehlen Platten. Anstelle dessen befinden sich schwarze Löcher (der Tod). Das ist jedoch eine andere Geschichte. Diese Geschichte allerdings ist so richtig spannend.

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Epigenetik 21 Jan 2016 18:58 #2245

badhofer schrieb: .
Sitze ich auf einer Bank und betrachte einen vor einer Hauswand stehenden Apfelbaum, bei dem gerade ein Apfel herunter fällt, dann brauche ich nur mehr eine Uhr auf die Hauswand zu hängen und schon sehe ich die Unschärferelation in unserem wahrnehmbaren Bereich. Schaue ich auf den Apfel, kann ich genau feststellen, wo sich der Apfel befindet, ich kann jedoch die Zeit nicht genau auslesen. Schaue ich auf die Uhr, kann ich die genaue Zeit auslesen, aber nicht den genauen Aufenthaltsort des Apfels.
Ich brauche nur mehr den Apfel durch ein Quanten-Teilchen, die Uhr durch einen Taktmesser, mein Auge durch ein Quanten-Messgerät ersetzen schon bin ich bei der Unschärferelation.


Der Vergleich ist anschaulich, es gibt aber einen prinzipiellen Unterschied. Im Falle des Apfels könnte man mit einem ultraschnellen Photoapparat die Messung adäquat durchführen.

Im Quantenbereich gibt es prinzipiell nichts, was eine derartige Messung durchführen könnte. Im Gegenteil, die Teilchen verhalten sich stets so, als ob sie tatsächlich unbestimmt (im Sinne der Heisenbergschen Unschärferelation) wären. Im Makroskopischen gibt es keinen vergleichbaren Effekt.

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Epigenetik 22 Jan 2016 00:07 #2252

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ClausS schrieb:

Der Vergleich ist anschaulich, es gibt aber einen prinzipiellen Unterschied. Im Falle des Apfels könnte man mit einem ultraschnellen Photoapparat die Messung adäquat durchführen.

Auszug aus einem Film Von Harald Lesch und Josef Gaßner mit dem Titel: Heisenbergsche Unschärferelation:
"Eine Ameise kann kein Auto anschieben."


Das Plancksche Wirkungsquantum hat die Dimension von Energie x Zeit.
Danach wäre es so, dass auch eine Ameise ein Auto anschieben kann (Energie x Zeit), es braucht halt 1000 Jahre dazu, bis sich das Auto in Bewegung setzt. Aber, woher weiß das Auto, welches schon 999 Jahre von einer Ameise angeschoben wurde, dass es sich nach einem Jahr in Bewegung setzen muss? Die 999 Jahre Angeschoben-Werden müssen irgendwie registriert sein.

Min 2:27 . . .denn unterhalb eines Mindestquantums an aufgebrachter Energie verpufft das Bemühen scheinbar wirkungslos
Minute 3:38 Würde jede beliebige kleine Anstrengung eine entsprechende, wenn auch noch so kleine, Veränderung des Systems bedingen, wäre der Fall klar.
Eigentlich müsste der Fall klar sein, denn es muss eine Veränderung im System geben, nämlich in der Registratur. Wenn nämlich die 999 Jahre Anstrengung der Ameise im System nicht registriert wären, dann wüsste das Auto nicht, dass es sich nach einem Jahr in Bewegung setzen muss. Wenn es im System registriert ist, dann ist es nicht unscharf, sondern lediglich ein Problem der Messung. Genauso wie beim Apfel, der vom Baum fällt. Oder sehe ich das so falsch?


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Epigenetik 23 Jan 2016 15:50 #2278

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Oder man muss das Plancksche Wirkungsquantum unterteilen in INNEN (nicht wahrnehmbar) und AUßEN (wahrnehmbar). Vergleichbar mit einem Computer, der nach Außen durch Bytes wahrnehmbar wird, während er im Inneren mit Bits die Bytes aufbaut. Die Bits wären dann der Phasenübergang zu den Bytes. Eine Maus schiebt mit Bits das Auto solange an, bis die Bits zu einem Byte werden, erst dann setzt sich das Auto in Bewegung.

Eine Ameise wäre vielleicht zu schwach, um überhaupt Bits hervorzubringen. Sie könnte wahrscheinlich beliebig lang schieben, das Auto würde sich nie in Bewegung setzen, es würde nicht registriert werden, dass sie überhaupt anschiebt. Es ist so, wie wenn sie trotz ihrem Bemühen überhaupt nicht anschiebt.

In der Praxis könnte dieses Prinzip wie bei der Amplitude einer Schwingung funktionieren. Solange jedoch die Frage unbeantwortet bleibt, ob solche Vergleiche überhaupt zulässig sind, solange erübrigt sich jeder weitere Gedankengang.
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Epigenetik 23 Jan 2016 20:47 #2282

Das plancksche Wirkungsquantum ist keine Kraft, die sich aufaddieren könnte, mit der Zeit, sondern eine Art Energieimpuls. Eine gewisse Kraft, die innerhalb einer gewissen Zeit erfolgen muss.
Stell dir einen weissen screen vor. Auf dem erscheinen nacheinander schwarze Flecken an beliebigen Stellen. Der menschliche Geist konstruiert daraus eine Bewegung, die es aber tatsächlich garnicht gibt.
Stell dir eine Treppe vor, auf der ein Männchen steht, gerade so hoch wie eine Stufe! "Quantisiert" bedeutet, das sich das Männchen immer nur jeweils auf der nächst höheren Stufe stehend zeigt. Den Zustand, den unser Geist fordert, nämlich dass das Männchen die einzelnen Stufen hochklettert, den gibt es nicht!

EDIT: Gefährliches Halbwissen ;) Ich zweifelte grad an meiner obigen Ausssage, aber tatsächlich hinkt der Vergleich glaub ich nur etwas. Denn da war doch was mit "...das volle Maß erreichen, ohne das volle Maß einzufüllen...". Das bezog sich aber doch auf den Beweis der Quantenfluktuationen?! Ich glaub daher die Verwirrung, zumindest auf meiner Seite. Demnach kann eine Maus tatsächlich ein Auto anschieben. Dann wüsste man aber, dass bereits hunderttausend andere Mäuse schieben, die man nur nicht sieht.
In diesem Sinne: Guten Morgen :D

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Epigenetik 24 Jan 2016 16:41 #2295

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Skandhas schrieb:

Das plancksche Wirkungsquantum ist keine Kraft, die sich aufaddieren könnte, mit der Zeit, sondern eine Art Energieimpuls. Eine gewisse Kraft, die innerhalb einer gewissen Zeit erfolgen muss.

Was ich sagen will ist, dass das Plancksche Wirkungsquantum zweigeteilt sein müsste. Eine aktive Grenze und eine passive Grenze. Innerhalb der passiven Grenze wird nur registriert (aufaddiert). Wenn das Maß voll ist, also die aktive Grenze erreicht ist, dann wir dasjenige erst aktiv..
Die von Max Planck errechnete Größe wäre dann die kleinste Einheit des passiven Teils. Ab diesem Maß wird überhaupt etwas wahrgenommen und registriert. Wenn das Maß voll ist (das könnte vielleicht individuell verschieden sein, vielleicht je nach Ruhemasse oder sonst irgend eine Größe) dann wird dajenige erst aktiv. Die Maus braucht nur so stark zu sein, dass sie vom passiven Teil registriert wird. Irgendwann, wenn das Maß voll ist, wird das Registrierte durch die Aufaddierung aktiv. Das Auto setzt sich in Bewegung. Den passiven Teil kann man als Phasenübergang bezeichnen.

Skandhas schrieb:

Stell dir einen weissen screen vor. Auf dem erscheinen nacheinander schwarze Flecken an beliebigen Stellen. Der menschliche Geist konstruiert daraus eine Bewegung, die es aber tatsächlich garnicht gibt.

Da ist es genau so. Jeder Punkt muss registriert bleiben, sonst erscheint kein Bild. Wenn du bei jedem neuen Punkt den alten vergisst, erscheint nie ein Bild. Nehmen wir an, nach 100 Punkten erscheint ein Bild. Wenn der Punkt 101 kommt, erst dann kann man den Punkt 1 wieder vergessen, bei Punkt 102 den Punkt 2 usw.

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Epigenetik 24 Jan 2016 17:44 #2298

Wie gesagt, ich glaube du verwechselst da was. Das PWQ ist eine Energie pro Zeit! Danach ist wieder Nichts. Da bleibt nichts gespeichert. Wenn beim nächsten Mal wieder nur eine Energie pro Zeit entsteht, die das PWQ nicht überschreitet, passiert wieder nichts. Entweder man erreicht eine gewisse Energie über einen gewissen Zeitraum ,oder nicht. Wenn ja, passiert was, wenn nicht, dann nicht.

Bei dem screen ging es mir darum zu zeigen, dass ein quantisiertes System schwer zu begreifen ist (und das Gehirn sogar trickst, um vergleichbare Effekte zu "erklären"). Es soll kein Bild gezeigt werden, sondern veränderte Zustände, jeweils einzeln für sich. Der erste Punkt ist mit Erscheinen des zweiten unwichtig, da die Wahrnehmung der Bewegung im Moment des Erscheinen des zweiten abgeschlossen ist. Die Erinnerung an den ersten Punkt ist unserem Geist wichtig (um dieses Beispiel zu verstehen), der Natur aber nicht, wenn es darum geht "zu wachsen".

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Epigenetik 24 Jan 2016 19:31 #2300

Ein Beispiel für die Nicht-Addition von Energiewirkung ist der photoelektrische Effekt, für den Einstein seinen Nobelpreis bekommen hat ( de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt ).

Bestrahlt man ein Material mit Photonen, die 95% der Ionisierungsenergie haben, passiert nichts. Und dies unabhängig davon, wie viele Photonen auftreffen. Treffen aber auch nur wenige Photonen mit 100% der Ionisationsenergie auf, dann werden Elektronen herausgeschlagen.

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Epigenetik 25 Jan 2016 17:43 #2307

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ClausS schrieb:

Ein Beispiel für die Nicht-Addition von Energiewirkung ist der photoelektrische Effekt

Ein Photon ist ein Einzelteilchen. Bei der Beteiligung von Einzelteilchen wirkt etwas anderes, denn ein Einzelteilchen kollidiert ständig mit einem anderen Einzelteilchen eines Teilchen-Verbandes. Da spielt sich etwas anderes ab. Im Beispiel mit dem Auto und der Maus aber geht es nicht um Einzelteilchen sondern um einen Teilchenverband.

Nehmen wir an, auf einer sehr langen Gartenbank sitzen 1000 Personen. Um die Gartenbank nach rückwärts fallen zu lassen, bedarf es eines Energieaufwandes von 100 Joule eine Sekunde lang oder 1 Joule 100 Sekunden lang.
Fall 1) Einer drückt mit 100 J gegen die Lehne. Die Bank fällt um. (Phasenübergang = 1 Sekunde)
Fall 2) Einer drückt mit 1 kg gegen die Wand und sagt zum nächsten: „Wir drücken jetzt alle mit 1 J gegen die Lehne, sag das dem nächsten weiter“ (Stille Post). Die Übertragung dieser Information dauert 1 Sekunde. Nach 100 Sekunden drücken 100 Personen von den 1000, die Bank fällt um (Phasenübergang = 100 Sekunden)
Nachdem Teilchen keine „Stille Post“ spielen, sondern wechselwirken, würde, wenn die Information erst ab 1 J/Sek weitergeleitet würde, die Bank nicht umfallen, wenn einer nur mit 0,9 J/Sek gegen die Lehne drückt. Unterhalb des Wirkungsquantum erfolgt keine Information an die anderen Teilchen. Wenn das stimmt, dass das Plancksche Wirkungsquantum Energie x Zeit ist, dann muss sich das mit solch einem oder ähnlichen Prinzip abspielen.

Die Informationsübertragung auf der Gartenbank erfolgt linear. Die Wechselwirkung zwischen den Teilchen erfolgt jedoch exponentiell. Ein Teilchen sagt es einem anderen (wechselwirkt mit einem anderen), dann sagen es schon 2 Teilchen 4 andere, diese 4 sagen es 8 andere usw.)

Bei einem Einzelteilchen setzt die exponentielle Informationsweitergabe bei 1 ein und braucht deshalb wesentlich länger, um zu wirken. Da müsste man wahrscheinlich 100 Jahre ein Material bestrahlen, bis es Elektronen heraus schlägt. Es werden ja immer andere Elektronen getroffen.
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