Epigenetik

Mit bedeutungsschwangerer Miene wird von sog. „Experten" dieser Begriff öfters in die Diskussion geworfen. Auf dass beim staunenden Zuhörer sich Ehrfurcht breit mache.
Braucht es aber nicht.

Was Ihr sicher noch aus der Schule wisst: Alles was der Körper tut, genauer, was jede Zelle des Körpers an Aktivitäten zeigt, steht quasi als Handlungsanweisung in einer Art Text. Dieser Text mit den Instruktionen, was im Einzelenen zu tun ist, befindet sich im grossen Zellarchiv, genannt Zellkern, genauer in besonderen Schränken, den
Chromosomen. Noch genauer: In einem chemische Stoff der Chromosomen, der sog. ,DNA'.
Im Gegensatz zum Computer, wo die Informationen elektronisch abgespeichert werden, geschieht dies in der Zelle also chemisch. Sollen in der Zelle irgendwelche Prozesse ablaufen, dann wird automatisch im Text an der entsprechenden Stelle nachgeschaut, die Textstelle mit den Handlungsanweisungen wird kopiert und die Kopie mit den Instruktionen wird dann von anderen Abteilungen der Zelle gelesen und entsprechend werden die Instruktionen umgesetzt. Es ist ziemlich egal, ob es sich dabei um die Abteilung für Energiegewinnung (Mitochondrien), die Abfallentsorgung, das Erneuern von Baubestandteilen der Zelle, um Reparaturen oder die Gefangennahme  Störenfrieden (Bakterien) durch die Zellpolizei geht, es wird immer nachgeschaut und entsprechend den Instruktionen gehandelt. Ganz stur und bürokratisch. Dachte man früher.

Anders formuliert: Früher hatte man geglaubt, diese Texte und Instruktionen seien lebenslänglich gültig, jeder einzelne Mensch würde mit einem kompletten Set an Instruktionstexten geboren und die Texte/Instruktionen seien unveränderlich. Doch seit 15 Jahren weiss man – es ist nicht ganz so …

Damals galt der eiserne Grundsatz, dass zwar die Texte/Instruktionen von Natur aus Abweichungen zeigen können und die biologisch sinnvollsten Texte/Instruktionen sich allmählich über die Vererbung von Generation zu Generation durchsetzen, sprich es würde eine Art positive Auslese stattfinden. Beispiel: Ein Tier benötigt,  von einem Baum zu holen, eine bestimmte Körpergrösse. Wie die Körpergrösse ausfällt, ist in den genetischen Texten/Instruktionen festgelegt. Da die Texte/Instruktionen mit den Anweisungen zum Körperwachstum immer etwas von einander abweichen, wird es grosse und weniger grosse Individuen geben. Je nach Text/genetischem Skript. Die grossen Exemplare sind bei der Nahrungsbeschaffung etwas im Vorteil. Dieser  Vorteil kann sich über viele Tausend Jahre Vererbung solcher XXL-Texte/Anweisungen
zu einem deutlichen Vorteil herauskristallisieren/auswachsen/aufsummieren: Die Entwicklung/der Trend geht in Richtung immer grösser werdender Individuen dieser Tierart.
Es dauert also sehr lange, bis sich das genetisch Bessere durchsetzt. So die klassische Vorstellung. Diese Theorie stammt übrigens von den berühmten Biologen Charles Darwin.

Nach dieser Theorie müsste es mindestens Zehntausende von Jahren dauern, bis eine Tierart wirklich an Körpergröße zulegt. Wenn das wirklich stimmt, wieso sind dann die Menschen in Deutschland in den letzten 100 Jahren durchschnittlich um 10 cm größer geworden? Wie kann das sein? Antwort: „Das ist doch klar: Bei der guten Ernährung – an Körpergröße zu."

Und das ist gar nicht so falsch. Nur, wie das genau in der Zelle abläuft, das weiß man noch nicht sehr lange. Es gibt nämlich die Möglichkeit, den Ablesevorgang und die Anfertigung von Kopien für die Abteilungen der Zelle zu steuern. Die Zelle kann z.B. bestimmte Seiten des Textes/der Instruktionen (auf der DNA) einfach sperren. So
dass „das Buch mit dem Text" gar nicht mehr geöffnet werden kann. Es findet also eine Art Zensur statt. Das funktioniert relativ simpel: Teile der DNA-Spirale werden einfach eingepackt (mit „Packeiweißen", sog. Histonen). Oder ähnlich wie bei Paketen: Das DNA-Knäuel wird einfach mit einer Art „chemischer Schnur" fest zusammengezurrtso dass man an bestimmte „Textteile" nicht mehr heran kann (sog. Methylierung). Es gibt noch andere Tricks, wie man DNA-Abschnitte lahm legt, damit diese nicht mehr gelesen und kopiert werden können, also den Abteilungen der Zelle nicht zur Verfügung stehen. Mit anderen Worten: Über diese Mechanismen können die an sich sturen und  bürokratischen genetischen Ablese- und Kopieraktionen gesteuert werden.

Jetzt gibt es noch zwei Sachen, die wichtig sind.

Erstens: Bestimmte Stoffe können in der Zelle diese Blockade von Abschnitten provozieren,  z.B. Hormone (ah, jetzt beginnt es zu klingeln!). Dadurch liegen dann nur noch ganz bestimmte Textstellen frei, die umso mehr zum Zuge kommen. Es kann also vorkommen, dass durch Hormone große Abschnitte der DNA abgeschaltet werden, so dass die Zelle nur noch ganz spezielle Aktivitäten ausführen kann. Oder in der Sprache der Biologen: die Zelle spezialisiert sich auf bestimmte Funktionen. Oder man sagt auch: Die Hormone wirken als Schalter. Oder: Wenn z.B. bestimmte wertvolle für die Ernährung (z.B. Muskelaufbau) relevante Substanzen in den Zellen im Überschuss als Substrat vorliegen, können solche Steuerungsprozesse ebenfalls induziert werden. Insofern können Ernährungsgewohnheiten letztlich in die genetische Regulation eingreifen.

Zweitens: Revolutionär war auch die Erkenntnis der neueren Forschung, dass unter bestimmten Bedingungen solche Steuerungsmuster auch von Generation zu Generationvererbt werden können. Sei es durch über die Plazenta der Mutter -> Embryo oder über die Samenzellen der Vätergenerationen. Insofern können bestimmte Faktoren der Lebensweise in Kulturen die genetischen Steuerungen eines Menschen quasi imprägnieren.

All dies, die Steuerung der Ablese- und Kopierprozesse bezüglich der DNA nennt man Epigenetik. Epi bedeutet „über, bei, hin … zu", also quasi ein Beiwerk der Genetik, das diese präzisiert und für Feinabstimmung sorgt. Dadurch wird auch klar, wie die Umweltbedingungen in den Körper eingreifen. Über epigenetische Mechanismen.

 

 

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