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Epigenetik- Beweise es mir!

26. Oktober 2009

Aufgrund der aufkeimenden Diskussion bei dem Artikel „Epigenetik- Was ist das?“ möchte ich noch einmal genauer auf dieses Thema eingehen.

Bisweilen ist bekannt, dass der Phänotyp eines Lebewesens nicht allein durch die ererbte DNA der Elterngeneration bestimmt wird, sondern dass auch der Epigenotyp (der epigenetische Status) mitwirkt. Wie genau die Vererbung erfolgt, kann man in dem Artikel „Epigenetik- Was ist das?“ herausfinden.

Der Epigenotyp ist bestimmt durch epigenetische Modifikationen, also Histonmodifikationen oder DNA-Methylierungen, die durch Umwelteinflüsse hervorgerufen werden können. Umstritten ist nun, inwieweit epigentische Modifikationen bei Säugetieren vererbt werden können.

Epigenetische Modifikationen werden mitotisch vererbt und sind generell reversibel. Somit unterscheiden sich von genetischen Unterschieden und Mutationen. In der Regel werden sie während der Keimzellenentwicklung oder im frühen Embryonalstadium ausradiert. Trotzdem kann es zu epigentischen Vererbungen kommen.  Der Epigenotyp kann auch vererbt werden, wenn er unvollständig ausradiert wurde (transgenerationale epigenetische Vererbung). Bewiesen wurde diese Vererbung bereits an einzelligen Organismen, Pflanzen, Fadenwürmern und Insekten.

Bei Säugetieren sind bisher nur wenige epigenetische Vererbungen beschrieben. Jedoch gibt es Beispiele, die eine transgenerationale epigenetische Vererbung bei Säugetieren beweisen. Hierbei sei erstmal nur das Experiment mit den Ratten, die ihre Jungen unter Stressbedingungen aufziehen (siehe auch „Kindheitserfahrungen können Gene verändern„) und das Experiment mit den Agouti- Mäusen, genannt.


Nun stellt sich natürlich die Frage, ob auch bei Menschen epigenetische Vererbungen zu Stande kommen. Die Antwort ist „Ja“!


Eine schwedische Studie zeigt erste Hinweise auf eine epigenetische Vererbung bei Menschen. Ziel der Studie war es herauszufinden, inwiefern übermäßiges Essen während der Wachstumsphase das Risiko der Nachkommen für kardiovaskuläre Erkrankungen und Diabetes erhöht. So wurde die Nahrungsaufnahme der 1890, 1905 und 1920 geborenen in der vorpubertären Wachstumsphase protokolliert. Das Ergebnis war eindeutig. Die Väter, denen wenig Nahrung zur Verfügung stand, hatten Nachkommen, die ein geringes Risiko durch kardiovaskuläre Erkrankungen zu sterben, aufzeigten. Nachkommen, deren Großväter väterlicherseits ein Übermaß an Nahrung zur Verfügungen hatten, zeigten hingegen eine erhöhte Mortalitätsrate durch Diabetes.

Ein weiteres Beispiel für die transgenerationale epigentische Vererbung bei Menschen ist in dem Artikel „Day 2- Kurzer Themeneinblick“ beschrieben.

Leider ist es beim Menschen aufgrund der hohen genetischen Heterogenität schwierig einzuschätzen, inwieweit transgenerationale epigenetische Vererbung stattfindet. Jedoch ist man durch die Epigenetik in der Lage zu erklären, wie sich z.B phänotypische Unterschiede bei diskordanten monozygoten Zwillingen ergeben.

Quelle und weitere Beispiele:

Epigenetische Vererbung von Karin Buiting vom Institut für Humangenetik, Essen

5 Kommentare leave one →
  1. spok permalink
    26. Oktober 2009 18:34

    Bestens zusammengefaßt, Luisa.

  2. Balanus permalink
    30. Oktober 2009 10:39

    „Leider ist es beim Menschen aufgrund der hohen genetischen Heterogenität schwierig einzuschätzen, inwieweit transgenerationale epigenetische Vererbung stattfindet.“

    So ist es – und nicht nur beim Menschen.

    Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, dass jedes geborene Individuum die nächste Generation bereits in sich trägt (in Form von Keimzellen). Bei einer schwangeren Frau bzw. trächtigen Maus sind sogar drei Generationen auf einmal den prägenden Umwelteinflüssen (Stress, Nahrung) ausgesetzt. Das sieht dann möglicherweise wie eine transgenerationale Vererbung aus, ist aber keine. Das wird oft übersehen.

  3. 31. Oktober 2009 16:36

    Natürlich können Umweltbedingungen ein trächtiges Individuum und die Nachkommen, die es in sich trägt, in einer besonderen Weise prägen. Jedoch ist das dann keine Form der Epigenetik.
    In der Epigenetik geht man davon aus, dass Umwelteinflüsse Teile der DNA verändern können (bereits im Artikel erklärt). Wenn das Individuum mit dieser teilweise veränderten DNA trächtig wird, kann es zu einer Ausradierung der Veränderung kommen. Das muss aber nicht der Fall sein. Wird diese Veränderung z.B nur teilweise ausradiert, kommt es trotzdem zur Vererbung der Veränderung.

  4. Balanus permalink
    31. Oktober 2009 23:41

    Wenn in einer trächtigen Maus die Keimzellen der Feten durch Umwelteinflüsse geprägt werden, bedeutet das, dass die DNA der F2-Generation epigenetisch modifiziert werden. Wenn diese Modifikationen bestehen bleiben, dann zeigt der F2-Phänotyp eben jene Merkmale, die von seiner (epigenetischen) Prägung in der Großmutter herrühren. Das ist nach meinem Verständnis Epigenetik ohne Vererbung.

  5. 12. Januar 2011 13:39

    Wenn eine Trächtige Maus und ihre Keimzellen oder Föten epigenetisch geprägt werden, kann das durchaus auch Epigenetik mit Vererbung sein.
    Der Grund dafür ist die Definition von Epigenetik: „Studium der erblichen Veränderungen in der Genfunktion, die ohne eine Änderung der DNA-Sequenz auftreten.“
    Erblich bedeutet dabei nicht zwangsläufig, dass die Vererbung chemisch stattfinden muss. Wenn zum Beispiel die Genfunktion das Verhalten ändert und das veränderte Verhalten zu einer anderen Verhaltensweise führt, die wiederum die Nachkommen beeinflusst, so kann auch das als eine epigenetische Vererbung angesehen werden.

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