Karl C. Mayer, Facharzt für Neurologie, Psychiatrie und Facharzt für Psychotherapeutische Medizin, Psychoanalyse

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Glossar Psychiatrie / Psychosomatik / Psychotherapie / Neurologie / Neuropsychologie
 

Epigenetik

vergleichsweise neue Wissenschaft, die sich mit der Vererblichen Veränderung der Genexpression beispielsweise durch Umwelteinflüsse wie veränderte Ernährung des Vaters beschäftigt, gemeint sind vererbbaren Änderungen der Expression von Genen, die nicht durch Änderungen der DNA-Sequenz verursacht werden. Schaltermoleküle, Proteine etc. haben in der Zelle Einfluss auf die Ein- und Ausschaltung von Genen. Epigenetische Abnormalitäten können Krebs, genetische Erkrankungen, erbliche Syndrome, Autoimmunerkrankungen, Vorzeitiges Altern, M. Alzheimer, Multiple Sklerose Chorea Huntington, Zystische Fibrose, psychiatrische Syndrome wie Autismus oder Schizophrenie begünstigen oder gar auslösen. Enzyme die in diesen Prozessen eine Rolle spielen schließen DNA Methyltransferasen (DNMTs), Histondeacetylasen (HDACs), Histonacetylasen, Histonmethyltransferasen und das Methylbindende Domainprotein MECP2 ein. DNA-Methylierung führt meist zur Stilllegung von Genen, aktive Gene sind meist unmethyliert. Histone sind die Zellkernproteine, die bei der DNA-Faltung oder Verpackung in den Zellen eine wichtige Rolle spielen, die Anlagerung von chemischen Gruppen an die Histone kann zu einer Veränderung der Genaktivität führen. Histone verkleinern damit den Platzbedarf der DNA im Zellkern. Histone sind im Zellkern an die DNA gebunden. Der DNA-Protein-Komplex wird Chromatin genannt. Die genannten Enzyme und Proteine steuern die Genexpression durch Faltung der DNA in Clustern (Octameren) der gekörnten Histonproteine um Nukleosomen zu bilden. Diese DNA-Nukleosomen und Histone sind zu Chromatin organisiert. Veränderungen der Struktur des Chromatins beeinflussen die Geneexpression, manche Gene werde angeschaltet, andere ausgeschaltet, je nach dem ob das Chromation offen oder kondensiert ist. Reversible epigenetische Muster der DNA Methylation und Histone steuern diesen Prozess. Epigentische Phänomene bestimmen beispielweise ob die selbe genetische Veränderung auf dem Chromosom 15 zu einem Prader Willi oder einem Angermann Syndrom führt. Epigenetische Phänomene erklären beispielsweise warum die Ernährung der Großväter (z.B. Hunger oder Fettsucht, Selen oder Folsäuremangel---) das Erkrankungsrisiko der Enkel für Diabetes und Herzkreislauf-Erkrankungen beeinflussen kann. Epigenetische Veränderungen sind dann weiter vererbbar.
 

Quellen / Literatur:

David Rodenhiser and Mellissa Mann,  Epigenetics and human disease: translating basic biology into clinical applications CMAJ • January 31, 2006; 174 (3). doi:10.1503/cmaj.050774., Esteller M, Corn PG, Baylin SB, et al. A gene hypermethylation profile of human cancer. Cancer Res 2001;61:3225-9, M. O. Hoque, et al., Quantitative Assessment of Promoter Methylation Profiles in Thyroid Neoplasms, J. Clin. Endocrinol. Metab., July 1, 2005; 90(7): 4011 - 4018. [Abstract] [Full Text] [PDF] Sutherland JE, Costa M. Epigenetics and the environment. Ann N Y Acad Sci 2003;983:151-60J. Roman-Gomez, et al., Promoter hypermethylation of cancer-related genes: a strong independent prognostic factor in acute lymphoblastic leukemia Blood, October 15, 2004; 104(8): 2492 - 2498. [Abstract] [Full Text] [PDF] F. Zindy, et al., Arf tumor suppressor promoter monitors latent oncogenic signals in vivo PNAS, December 23, 2003; 100(26): 15930 - 15935. [Abstract] [Full Text] [PDF] J. G. Herman and S. B. Baylin Gene Silencing in Cancer in Association with Promoter Hypermethylation N. Engl. J. Med., November 20, 2003; 349(21): 2042 - 2054. [Full Text] [PDF]

 

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