Epigenetik

Quelle: Wikipedia. Seiten: 26. Kapitel: Homöobox, X-Inaktivierung, DNA-Methylierung, Histon, Histon H2AX, Nukleosom, 5-Hydroxymethylcytosin, Chromatin, Heterochromatin Protein 1, Imprinting, Florianne Koechlin, Histonmodifikation, Histon-Deacetylase, Isolator, Histon H1, Bicoid, Paramutation, Gen-Silencing, 5-Methylcytosin, Histon H3, Homöotisches Gen, Positionseffekt-Variegation, Chromodomäne, CREB-Binding-Protein, Histon-Code, DNA-Modifikation, Histon H2B, Histon H4, Epigenetischer Code. Auszug: Die Epigenetik ist ein Spezialgebiet der Biologie. Sie befasst sich mit Zelleigenschaften (Phänotyp), die auf Tochterzellen vererbt werden und nicht in der DNA-Sequenz (dem Genotyp) festgelegt sind. Hierbei erfolgen Veränderungen an den Chromosomen, wodurch Abschnitte oder ganze Chromosomen in ihrer Aktivität beeinflusst werden. Man spricht infolgedessen auch von epigenetischer Veränderung bzw. epigenetischer Prägung. Die DNA-Sequenz wird dabei jedoch nicht verändert. Nach der Befruchtung teilt sich die Eizelle. Bis zum 8-Zell-Stadium (frühe Morula) sind alle Tochterzellen gleichwertig. Man bezeichnet sie als totipotent, weil jede von ihnen noch alleine in der Lage ist, einen kompletten Organismus hervor zu bringen. Danach finden sich Zellen mit einem unterschiedlichen inneren Programm, deren Entwicklungspotenzial ab nun eingeschränkt - d. h. mehr und mehr spezialisiert - wird. Wenn der Körper fertig ausgebildet ist, sind die meisten Körperzellen für ihre Funktion fest programmiert (lediglich die sogenannten adulten Stammzellen bewahren sich eine gewisse Flexibilität). Dabei bleibt die Sequenz des Erbgutes unverändert (abgesehen von wenigen zufälligen, genetischen Veränderungen = Mutationen). Die funktionelle Festlegung erfolgt durch verschiedene Mechanismen, einer davon beruht auf biochemischen Modifikationen an einzelnen Basen der Sequenz oder der die DNA verpackenden Histone oder beiden. Solche Veränderungen führen dazu, dass bestimmte Bereiche des Erbgutes "ruhig gestellt", andere dafür leichter transkribiert (in RNA für Proteine umgeschrieben) werden können. Diese Modifizierungen sehen in Körperzellen ganz anders aus als in Stammzellen oder in Keimzellen (Eizellen und Spermien; auch Krebszellen haben meist abweichende Modifikationsmuster). Die wichtigsten Modifikationen sind die Methylierung von Cytidin-Basen in Cytosin-Guanosin-Nukleotid-Dimeren (CpG) sowie die Seitenketten-Methylierung und -Acetylierung von Histonen. Die griechische Vorsilbe epi in Epigenetik