Eine superkurze und grundlegende Erklärung der Epigenetik für absolute Anfänger

Epigenetik ist das Studium der biologischen Mechanismen, die Gene ein- und ausschalten, um es mal vereinfacht auszudrücken. Was bedeutet das? Nun, wenn Sie mit dieser ganzen Sache noch nicht vertraut sind, brauchen wir zunächst einen kurzen Crashkurs in Biochemie und Genetik, bevor wir lernen, was genau Epigenetik ist:

• Zellen sind die grundlegenden Arbeitseinheiten eines jeden Menschen. Alle Anweisungen, die zur Steuerung ihrer Aktivitäten erforderlich sind, sind in der chemischen Desoxyribonukleinsäure, auch DNA genannt, enthalten.
• Die DNA des Menschen besteht aus etwa 3 Milliarden Nukleotidbasen. Es gibt vier grundlegende Arten von Basen, aus denen die DNA besteht – Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, allgemein abgekürzt als A, C, G bzw. T.
• Die Abfolge oder Reihenfolge der Basen bestimmt unsere Lebensanweisungen. Interessanterweise ist unsere DNA-Sequenz der eines Schimpansen weitgehend ähnlich. Nur ein Bruchteil der deutlich unterschiedlichen Sequenzen macht uns zu Menschen.
• In den 3 Milliarden Basen befinden sich etwa 20.000 Gene. Gene sind spezifische Sequenzen von Basen, die Anweisungen für die Herstellung wichtiger Proteine liefern – komplexe Moleküle, die verschiedene biologische Aktionen auslösen, um Lebensfunktionen auszuführen.

Mit anderen Worten: Die DNA gibt die Anweisungen für die Herstellung verschiedener funktioneller Proteine innerhalb der Zelle – dieser Prozess ist auch als das zentrale Dogma der Molekularbiologie bekannt. Nachdem Sie nun die Genetik verstanden haben, lassen Sie uns etwas über die Epigenetik erfahren. Die Epigenetik wirkt sich darauf aus, wie Gene von den Zellen gelesen werden und ob die Zellen die entsprechenden Proteine produzieren sollen. Das COL1A1-Gen in der DNA ist zum Beispiel in allen Zelltypen vorhanden, wird aber in Hautzellen „exprimiert“, um Kollagenproteine des Typs 1 zu produzieren. Hier einige wichtige Punkte zur Epigenetik:

• Epigenetik steuert die Gene. Dies geschieht a) durch die Natur: Die Epigenetik bestimmt die Spezialisierung einer Zelle (z. B. Hautzelle, Blutzelle, Haarzelle, Leberzellen usw.), wenn sich ein Fötus zu einem Baby entwickelt, indem sie Gene exprimiert (aktiv) oder zum Schweigen bringt (schlafend); und b) durch die Umwelt: Umweltreize können ebenfalls bewirken, dass Gene aus- oder eingeschaltet werden.
• Epigenetik ist überall. Was man isst, wo man lebt, mit wem man zu tun hat, wann man schläft, wie man sich bewegt, sogar das Altern – all das kann schließlich chemische Veränderungen an den Genen verursachen, die diese Gene im Laufe der Zeit an- oder abschalten. Außerdem werden bei bestimmten Krankheiten wie Krebs oder Alzheimer verschiedene Gene in den entgegengesetzten Zustand versetzt, weg vom normalen/gesunden Zustand.
• Epigenetik macht uns einzigartig. Auch wenn wir alle Menschen sind, warum haben einige von uns blonde Haare oder eine dunklere Haut? Warum hassen manche von uns den Geschmack von Pilzen oder Auberginen? Warum sind manche von uns geselliger als andere? Die verschiedenen Kombinationen von Genen, die an- oder abgeschaltet sind, machen jeden von uns einzigartig. Außerdem gibt es Hinweise darauf, dass einige epigenetische Veränderungen sogar vererbt werden können.
• Epigenetik ist umkehrbar. Bei mehr als 20.000 Genen stellt sich die Frage, was das Ergebnis der verschiedenen Kombinationen von ein- und ausgeschalteten Genen sein wird. Die möglichen Anordnungen sind enorm! Aber wenn wir jede einzelne Ursache und Wirkung der verschiedenen Kombinationen aufzeichnen könnten, und wenn wir den Zustand der Gene umkehren könnten, um das Gute zu erhalten und das Schlechte zu eliminieren … dann könnten wir hypothetisch* Krebs heilen, das Altern verlangsamen, Fettleibigkeit stoppen und vieles mehr.

Hier ist eine Analogie, die Ihnen helfen könnte zu verstehen, was Epigenetik ist, wie in Nessa Careys Epigenetics Revolution dargestellt. Stellen Sie sich die menschliche Lebensspanne als einen sehr langen Film vor. Die Zellen wären die Schauspieler und Schauspielerinnen, die wesentlichen Einheiten, aus denen der Film besteht. Die DNA wiederum wäre das Drehbuch – die Anweisungen für alle Beteiligten des Films, ihre Rollen zu spielen. Die DNA-Sequenz wäre dann der Text des Drehbuchs, und bestimmte Blöcke dieses Textes, die wichtige Handlungen oder Ereignisse anweisen, wären die Gene. Das Konzept der Genetik wäre wie das Drehbuchschreiben. Können Sie der Analogie soweit folgen? Sehr gut. Das Konzept der Epigenetik wäre dann wie eine Regiearbeit. Das Drehbuch kann dasselbe sein, aber der Regisseur kann bestimmte Szenen oder Dialoge streichen oder verändern und so den Film zum Besseren oder Schlechteren wenden. Schließlich würde sich Steven Spielbergs fertiges Produkt drastisch von dem Woody Allens für dasselbe Drehbuch unterscheiden, nicht wahr?

Wollen Sie erfahren, was Epigenetik im Einzelnen bedeutet? Lesen Sie weiter: Grundlagen der Epigenetik

Nächster Schritt… Erforschen Sie beliebte Kategorien zu Was ist Epigenetik:

DIET	EXERCISE	AGING
DRUGS & ADDICTION	PARENTING	ENVIRONMENT

*Editor’s Note: Be wary of self-help claims that exploit epigenetics and seem too good to be true. We recommend you read about the abuse of epigenetics and pseudoscience.