Das Feld der Epigenetik in einem Satz einfach erklärt: Die Epigenetik beschäftigt sich mit der Frage, welchen Einfluss die Umwelt auf unsere Gene hat.
Umwelteinflüsse können unser Erbgut zwar nicht verändern, sie können jedoch die Aktivität unserer Gene regulieren: Sie können darüber entscheiden, welche unserer Gene abgelesen werden und so Einfluss auf unseren Körper haben und welche Gene stumm geschaltet werden.
Die Epigenetik untersucht nicht nur, welche Faktoren Einfluss auf unsere Gene haben, sondern auch die beteiligten Mechanismen. In diesem Artikel erfährst du einfach erklärt, was die Wissenschaft der Epigenetik ist. Weil das Feld der Epigenetik doch nicht so einfach ist, findest du in diesem Artikel die wichtigsten Fragen zum Feld der Epigenetik einfach erklärt.
Epigenetik einfach erklärt
Die Bezeichnung Epigenetik ist zusammengesetzt aus der altgriechischen Vorsilbe „epi“ und dem Begriff „Genetik“. Der Ausdruck Genetik leitet sich vom griechischen Wort „genesis“ ab, was übersetzt so viel wie „Ursprung“ oder „Abstammung“ bedeutet. Die Silbe „Epi“ wiederum bedeutet übersetzt so viel wie „darüber hinaus“. Die Epi-genetik beschreibt also einen Mechanismus über der Genetik – eine „Neben-“ oder „Übergentik“ könnte man sagen.
Was ist der Unterschied zwischen Genetik und Epigenetik?
Die Genetik, die früher noch als Vererbungslehre, Erbkunde oder auch Erblehre bezeichnet wurde, ist ein Teilgebiet der Biologie. Sie beschäftigt sich mit der DNA, ihrer Organisation in Genen, ihrer Veränderung durch Mutationen und ihrer Vererbung an die nächste Generation.
Unsere DNA enthält zwar den Bauplan für unsere Zellen und somit unseren Körper, es gibt jedoch noch weitere Faktoren, die die Entwicklung und Funktion eines Lebewesens beeinflussen können – die sogenannte Epigenetik. Das relativ neue Forschungsgebiet der Epigenetik befasst sich mit Veränderungen (Modifikationen) unseres Erbguts.
Wie funktioniert die Epigenetik?
Diese sogenannten epigenetischen Modifikationen der DNA verändern im Gegensatz zu Mutationen nicht unsere genetischen Informationen, also unsere DNA-Sequenz. Sie nehmen also keinen Einfluss auf unseren sogenannten Genotyp. Als Genotyp bezeichnet man die Gesamtheit der genetischen Informationen, die in unserem Organismus vorhanden sind.
Ohne also die zugrunde liegende DNA-Sequenz zu verändern, können epigenetische Modifikationen stattdessen die Struktur unserer DNA verändern und so beeinflussen, wie unsere Gene abgelesen werden. Sie regulieren die sogenannte Transkription eines Gens. So entscheiden sie darüber, welche Gene aktiviert oder welche Gene stummgeschaltet werden. Auf diese Weise beeinflussen sie unseren sogenannten Phänotyp.
Unter Phänotyp versteht man im Wesentlichen das äußere Erscheinungsbild und die physiologischen Eigenschaften eines Organismus.
Was alles gehört zur Epigenetik?
Es gibt an und für sich drei epigenetische Prozesse, welche so genregulativ wirken können: Die Modifikation von DNA-Basen („DNA-Methylierung“), die Modifikation von sogenannten Histon-Proteinen („Histonmodifikation“) und verschiedene RNA-vermittelte Mechanismen.
So werden bei der DNA-Methylierung beispielsweise sogenannte Methylgruppen an spezielle Bausteine der DNA gehängt. Da dies das Ablesen des Gens (Transkription) behindert, wird dadurch wird das entsprechende Gen deaktiviert.
Einflüsse auf die Epigenetik
Was kann die Epigenetik beeinflussen?
Unsere Epigenetik wird maßgeblich durch unsere individuellen Umwelteinflüsse und Lebensstil geprägt: Sie reagiert sensibel auf unsere Umwelt und passt sich ihr an. Zu den Faktoren, die unsere Epigenetik beeinflussen, gehören nicht nur unsere Ernährung, unsere körperliche Aktivität und unser Schlaf, sondern auch Dinge wie unsere Gedanken und Gefühle und unser soziales Umfeld. In unserer Ausbildung zum Epigenetik-Coach lernst du diese Faktoren kennen und wie du sie positiv beeinflussen kannst.
Epigenetik einfach erklärt an einem Beispiel
Ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie stark Nahrung das Ablesen der Gene, bzw. die Genexpression, beeinflussen kann, liefert uns unser Tierreich. Untersuchungen an Bienen zeigten, dass ausschlaggebend dafür, welche Bienenlarve sich zu einer Arbeiterin und welche sich zu einer Königin entwickelt, nicht etwa ihre jeweilige DNA-Sequenz, sondern der Methylgehalt ihrer Nahrung ist.
Larven, die nach dem dritten Stadium nur noch Pollen und Honig erhalten, werden zu Arbeiterinnen. Diejenigen Larven, die jedoch in den Genuss kommen, sich über die gesamten Entwicklungsstadien hinweg bis zum Erwachsenenalter ausschließlich von Gelee Royal zu ernähren, werden zu Königinnen.
Nur durch Veränderungen des Methylierungsmuster der DNA wird über das Schicksal einer Bienenlarve entschieden, welches schließlich ihre Lebensdauer, Aussehen und Verhalten beeinflusst. Möchtest du mehr erfahren? In unserem Blogartikel „Wie dich epigenetische Veränderungen zur Bienenkönigin deines Lebens machen“ verraten wir die optimalen Lebensmittel für deine Epigenetik, außerdem erklären wir die epigenetische Veränderung.
Auch belastende Gefühle und Emotionen, destruktive Glaubenssätze und erlebte Traumata haben einen negativen Einfluss auf unsere Epigenetik und somit auch auf unsere Genaktivität. In einer, in der zu Gewalt neigenden brasilianischen Stadt São Gonçalo, durchgeführten Studie wurde beispielsweise aufgedeckt, dass die DNA derjenigen Enkelkinder, deren Großmütter mütterlicherseits hochgradige Gewalteinwirkungen erfuhren, auffällige epigenetische Veränderungen aufwiesen.
Ein Teil dieser Veränderungen ist im Zusammenhang mit dem CFTR-Gen bei unserer Herz-Kreislauf-Regulation von großer Bedeutung. Es war bereits bekannt, dass epigenetische Veränderungen am CFTR-Gen bei Vernachlässigung und/oder traumatischen Erlebnissen in der Kindheit entstehen können.
Wann & von wem wurde die Epigenetik entdeckt?
Noch vor 1980 hatten sich nur wenige Zell- und Molekularbiologen mit der Epigenetik auseinandergesetzt, gar von ihr gehört. Ihren Aufschwung hat sie besonders nach der Entschlüsselung des menschlichen Genoms erlangt, als deutlich wurde, dass über die Genetik nur ein Bruchteil der komplexen Vorgänge im Körper erklärt werden kann.
Es war allerdings der Embryologe und Entwicklungsbiologe Conrad Waddington, der das Fachgebiet bereits 1942 erstmals definierte. Er bezeichnete die Epigenetik als den „Zweig der Biologie, der die kausalen Wechselwirkungen zwischen Genen und ihren Produkten untersucht, welche den Phänotyp hervorbringen“.
Du möchtest weiter in das Feld der Epigenetik eintauchen, wusstest du das die Zwillingsforschung spannende Einblicke über den Einfluss der Umwelt auf unser Erbgut geben kann? Mehr dazu erfährst du in diesem Artikel: Epigeneitk – deine Gesundheit liegt in deiner Hand.
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