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Das menschliche Wachstumshormon (GH), auch somatotrop genannt, ist ein Schlüsselregulator für die Entwicklung und das Stoffwechselgleichgewicht des Körpers. Seine Gene werden in der Chromosomenregion 17q22–q24 lokalisiert, wobei das zentrale Gen GH1 den Code für die peptidbasierte Hormonstruktur liefert.Struktur und Expression
GH1 besteht aus einer einzigen Exon-Sektion von ca. 1 kb DNA, die ein 191-Aminosäuren-Protein produziert. Die Transkription wird vor allem in der Hypophyse (Adenohypophysis) aktiviert und reguliert durch mehrere Faktoren:
GHRH (GH-freisetzendes Hormon) stimuliert die Expression.
Somatostatin hemmt sie.
Negative Rückkopplung durch das endogene GH-Signal selbst.
Funktion
Das produzierte Wachstumshormon bindet an spezifische Rezeptoren in Leber, Muskeln und Fettgewebe. Die Bindung aktiviert die JAK2/STAT5-Signalweg-Kaskade, führt zur Induktion von IGF-1 (Insulinähnlichem Wachstumsfaktor 1) und damit zum anabolen Stoffwechsel.
Klinische Relevanz
GH-Mangel: Mutationen in GH1 oder fehlende Aktivierung führen zu niedrigem Wachstumshormonspiegel, Wachstumsverzögerung und metabolischen Störungen.
Überproduktion (Acromegalie): Genetisch bedingte Hypersekretion von GH verursacht vergrößerte Gliedmaßen, Insulinresistenz und kardiovaskuläre Komplikationen.
Forschung & Therapie
Rekombinante GH-Therapie: Einsatz bei Wachstumshormonmangel.
Gene-Editing: CRISPR-Basierte Ansätze zur Korrektur von Mutationen in GH1 werden erforscht, um genetisch bedingte Mängel zu beheben.
GH1 bleibt ein zentrales Forschungsobjekt für die Behandlung hormoneller Störungen und das Verständnis der molekularen Grundlagen des Wachstums.
Humanes Wachstumshormon (hGH), auch bekannt als Somatotropin, ist ein Peptid-hormonal, das von der Hypophyse produziert wird und eine zentrale Rolle bei der Regulation des Wachstums, des Stoffwechsels und der Zellteilung spielt. Das hormonelle Signal beeinflusst nicht nur die Knochen- und Muskelentwicklung, sondern wirkt auch auf Fettstoffwechsel, Proteinsynthese und Immunfunktion.
Gene
Das Gen, das für das menschliche Wachstumshormon kodiert, heißt GH1 (Growth Hormone 1). Es liegt im Chromosom 17q22. Das GH1-Gen besteht aus sieben Exonen und wird durch verschiedene Transkriptionsfaktoren reguliert, darunter Pituitary-specific transcription factor (Pitx) sowie andere Faktoren wie GATA2 und SOX5. Die Proteinsequenz des hGH umfasst 191 Aminosäuren und enthält vier Disulfidbrücken, die für die stabile Faltung notwendig sind.
Genes and mapped phenotypes
Die GH1-Region ist ein Beispiel für genetische Variabilität, die klinisch relevante Phänotypen hervorruft. Mutationen oder Deletionen im GH1-Gen können zu Wachstumshormondefizienz (GHD) führen, was sich in einer reduzierten Körpergröße, verzögertem Knochenwachstum und einem erhöhten Risiko für metabolische Störungen äußert. Auf der anderen Seite sind bestimmte Polymorphismen im 5'-Ursprung von GH1 mit übermäßigem Wachstum oder Akromegalie assoziiert. Bei Akromegalie kommt es häufig zu einer Überproduktion des HGH, meist durch einen Hypophysenadenom. Darüber hinaus wurden Kopienzahlvariationen (CNV) im GH1-Bereich mit metabolischem Syndrom und Insulinresistenz in Verbindung gebracht.
Gene sources
Die primären Datenbanken für die Untersuchung von hGH enthalten mehrere Ressourcen:
Ensembl – bietet vollständige Genannotationen, Transkriptionsisoformen und Varianteninformationen des GH1-Gens.
NCBI Gene – enthält detaillierte Beschreibungen, Sequenzen, orthologe Gene in anderen Spezies sowie Literaturverweise zu funktionellen Studien.
Human Protein Atlas – liefert Gewebe- und Zelltyp-spezifische Expressiondaten für hGH und Informationen zu posttranslationalen Modifikationen.
dbSNP – katalogisiert Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) im GH1-Gen, die in Populationen beobachtet werden.
ClinVar – listet klinisch relevante Varianten von GH1 mit Zuordnungen zu spezifischen Erkrankungen wie GHD oder Akromegalie.
Durch diese Quellen lassen sich genetische Mutationen, expressionale Muster und ihre klinische Bedeutung systematisch untersuchen. Die Integration dieser Daten ermöglicht es Forschern, die molekularen Mechanismen hinter Wachstumshormon-bedingten Störungen besser zu verstehen und therapeutische Ansätze gezielter zu entwickeln.