DNS-Forschung: Wechselspiel von Genen und Umwelt

DNS-Forschung
Wechselspiel von Genen und Umwelt

Die Epigenetik erklärt Unterschiede zwischen eineiigen Zwillingen und macht Hoffnung auf neue Mittel gegen Krankheiten.

SAN FRANCISCO. Noch vor einigen Jahren schien es so einfach zu sein: Krankheiten waren entweder genetisch verursacht oder die Folge von Umwelteinflüssen. Doch immer wieder stießen Wissenschaftler auf Rätsel, die nicht in dieses Konzept passten. Wie ist es beispielsweise zu erklären, dass ein eineiiger Zwilling an der genetisch begünstigten Psycho-Krankheit Schizophrenie erkrankt, während der andere sein Leben lang völlig symptomfrei bleibt?

Mit solchen Fragen befasst sich die Epigenetik. Sie betrifft alle Vorgänge, die sich "über" (griechisch "epi") den Grundprinzipien der Genetik abspielen und dazu führen, dass die in einem Gen festgelegte (kodierte) Information auch realisiert (exprimiert) wird oder nicht. Konkret beschäftigt sich dieses relativ junge Forschungsgebiet mit der Frage, wie sich der Träger der Erbinformation im Zellkern, die Desoxyribonukleinsäure (DNS), durch Nahrung, Verhaltensweisen und andere Umwelteinflüsse verändert, ohne dass Mutationen am Erbgut vorliegen.

Wenn sich die Hoffnungen der Forscher erfüllen, könnte die Epigenetik die gängigen Vorstellungen über die Entstehung und Ursache vieler Krankheiten erweitern. So fanden Wissenschaftler um Manel Esteller vom Spanish National Cancer Center in Madrid, dass die epigenetischen Unterschiede eineiiger Zwillinge im Laufe ihres Lebens deutlich zunehmen. 50-jährige Zwillinge weisen viermal so viele Unterschiede auf wie dreijährige Zwillinge. Esteller vermutet, dass unter anderem Ernährung, Rauchen oder psychologische Traumata die Entwicklung dieser Unterschiede begünstigen.

Im Rahmen einer anderen Studie an der Duke-Universität im US-Bundesstaat North Carolina gaben Forscher Agouti-Mäusen, die normalerweise ein gelbliches Fell besitzen, während der Schwangerschaft Vitamin B12, Folsäure, Cholin und Betain. Das erstaunliche Ergebnis: Die jungen Mäuse hatten ihr Leben lang braunes Fell. Offensichtlich wurde das Agouti-Gen, das für gelbes Fell verantwortlich ist, auf Grund der besonderen Nahrungszusätze nicht ausgedrückt. "Das zeigt, welch großen Einfluss Umweltfaktoren während der Embryonalentwicklung haben", sagt Randy Jirtle, Professor an der Duke-Universität und Hauptautor der Studie.

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