Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

DNA: Epigenetik - Vererbung der anderen Art

Schädliche Chemikalien, Stress und andere Einflüsse können auf Dauer festlegen, welche Gene aktiv sind, und zwar ohne dass sich die Buchstabenabfolge der DNA verändert. Nicht nur das: Offenbar bleiben einige dieser "epigenetischen" Veränderungen sogar in nachfolgenden Generationen erhalten und verursachen auch bei ihnen Krankheiten.
DNA-Molekül

Vor rund drei Jahrzehnten kamen meine Kinder zur Welt. Zur Frage, was sie von mir geerbt haben, wusste ich damals nicht viel mehr zu sagen, als dass etwa die Hälfte ihrer DNA von mir stammt. Die Abfolge der Bausteine in diesen Riesenmolekülen galt zu jener Zeit als der einzige Weg bei Menschen und anderen Säugetieren, über den Eltern Erbinformationen an ihre Kinder weitergeben.

Heute ist jedoch klar: Unser biologisches Vermächtnis geht weit über die Abfolge der Buchstaben A, C, G und T in der DNA hinaus. Nicht nur unsere Kinder, sondern auch unsere Enkel und Urenkel erben von uns so genannte epigenetische Informationen. Diese befinden sich wie die DNA in den Chromosomen im Kern der Zelle und regulieren deren Funktionen. Sie haben aber nicht direkt mit der DNA-Sequenz zu tun und reagieren im Unterschied zu dieser stark auf Umwelteinflüsse. Konkret handelt es sich dabei beispielsweise um chemische Anhängsel, mit der die Zelle die DNA-Moleküle und die Proteine in den Chromosomen versieht.

Laut Untersuchungen an Mäusen und Ratten in meinem Labor und in anderen Forschungseinrichtungen können bestimmte Substanzen wie Agrochemikalien, Kerosin und sogar einige allgemein gebräuchliche Kunststoffe das Erbgut epigenetisch verändern. Mögliche Folgen sind Krankheiten und Fruchtbarkeitsstörungen, ohne dass die eigentliche DNA-Sequenz der Tiere angetastet wird. Noch überraschender war jedoch folgende Beobachtung: Wenn derartige Epimutationen in Eizellen und Spermien auftreten, können sie dort anscheinend fest eingebaut und so auf spätere Generationen übertragen werden – zusammen mit allen damit einhergehenden Gesundheitsrisiken. ...

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Vögel - Gefiederte Vielfalt

Die kognitiven Fähigkeiten von Vögeln erstaunen selbst Fachleute immer wieder. Wie schaffen es Vögel, trotz ihres winzigen Gehirns, Werkzeuge zu benutzen oder sich im Spiegel zu erkennen? Wie kam es zum Gesang der Vögel und was verbirgt sich dahinter? Wie kommt es zu den vielfältigen Farben und Mustern des Federkleids? Studien zur Embryonalentwicklung zeigen, auf welchen theoretischen Grundlagen die Farb- und Formenfülle im Tierreich beruhen. Und die Vorfahren der Vögel, die Dinosaurier, erwiesen sich als fürsorgliche Eltern.

Gehirn&Geist – Musikalität

Manche Menschen können schon mit vier meisterhaft Klavier spielen, anderen fällt es zeitlebens schwer, im Takt zu klatschen. Was bestimmt, wie musikalisch wir sind? Welche Rolle spielen dabei die Gene, welche das Elternhaus, und wie wichtig ist eisernes Üben? Außerdem: Wenn Geiseln Zuneigung für ihre Peiniger entwickeln, ist schnell die Rede vom »Stockholm-Syndrom«. Handelt es sich dabei wirklich um krankhaftes Verhalten, wie der Ausdruck »Syndrom« suggeriert? Nach Überzeugung einiger Mediziner bekämpft Botox nicht nur Falten, sondern auch Depressionen. Es gibt aber Kritik an dieser Theorie. Wie gesund ist Yoga wirklich? Der Psychologe Holger Cramer erforscht die Wirkung von Yoga auf Körper und Geist und deckt dabei ebenso die Grenzen auf. Im Gehirn repräsentieren einzelne Neurone jeweils bestimmte Zahlen. Ein bislang unbekannter Mechanismus könnte dafür sorgen, dass dieser Zahlensinn bis zur Anzahl von vier kaum Fehler macht.

Spektrum - Die Woche – Liebes Gehirn, konzentrier dich doch mal!

Unser Gehirn empfängt ununterbrochen Reize aus unserer Umgebung. Wie können wir trotzdem fokussiert sein und uns auf bestimmte Dinge konzentrieren? In dieser Ausgabe der »Woche« widmen wir uns dem Phänomen der Aufmerksamkeit und Konzentration. Außerdem: Neutrino-Experiment KATRIN bekommt Konkurrenz.

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen

Barlow, D. P., Bartolomei, M. S.: Genomic Imprinting in Mammals. In: Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 6, a018382, 2014

Daxinger, L., Whitelaw, E.: Understanding Transgenerational Epigenetic Inheritance via the Gametes in Mammals. In: Nature Reviews Genetics 13, S. 153 - 162, 2012

Skinner, M. K. et al.: Epigenetic Transgenerational Actions of Environmental Factors in Disease Etiology. In: Trends in Endocrinology and Metabolism 21, S. 214 - 222, 2010

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.