Epigenetik

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DNA
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Wie wirken Umwelteinflüsse auf die Zelleigenschaften und den Aktivitätszustand von Genen? Dieser Frage stellt sich auch das Umweltbundesamt und verstärkt die Forschung und Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Epigenetik.

Epigenetik: Umwelt und Genom – ein Zusammenspiel mit Folgen

Warum das Umweltbundesamt mehr darüber wissen will

Das Umweltbundesamt initiiert ein Forschungsprojekt auf dem Gebiet der Epigenetik. Die Epigenetik erklärt den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Zelleigenschaften und den Aktivitätszustand von Genen. Eine ausgedehnte Forschung auf diesem Gebiet würde einen Beitrag zum Gesundheitsschutz der Bevölkerung leisten - auch für künftige Generationen.

Exkurs Epigenetik 

Der Begriff kommt ursprünglich aus dem Griechischen und bedeutet wörtlich übersetzt „zusätzlich zur Genetik“. Die Epigenetik ist ein Teilgebiet der Biologie und beschäftigt sich vorrangig mit vererbbaren Veränderungen in der Genomfunktion, die nicht auf einer Änderung der DNA-Sequenz beruhen. Sie liefert eine Erklärung, wie Umweltfaktoren den Aktivitätszustand von Genen verändern und wie diese Veränderungen von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden können. Die Epigenetik erklärt den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Zelleigenschaften und den Aktivitätszustand von Genen. Eine ausgedehnte Forschung auf diesem Gebiet würde einen Beitrag zum Gesundheitsschutz der Bevölkerung leisten - auch für künftige Generationen.

Die Genetik beschäftigt sich mit der Erbsubstanz DNA und mit der Weitergabe genetischer Merkmale. Die Epigenetik hingegen liefert zusätzliche Informationen, die den Aktivitätszustand von Genen bestimmen.

Diese zusätzlichen Informationen werden epigenetische Markierung genannt und sind beispielsweise chemische Moleküle, die an der DNA selbst oder an den DNA-Bindungseiweißen haften.

Die epigenetischen Markierungen können zum Beispiel dazu führen, dass bestimmte DNA-Abschnitte nicht abgelesen werden können. Die Gesamtheit dieser Markierungen heißt epigenetisches Muster. Wie die DNA können auch epigenetische Informationen an nachfolgende Generationen vererbt werden.

Die Epigenetik widerlegt somit den Gedanken, dass Umwelteinflüsse das Genom nicht langfristig verändern können.

Bekannte Einflussfaktoren

Der Mensch ist einer großen Anzahl von Umwelteinflüssen ausgesetzt, die die epigenetischen Mechanismen beeinflussen. Zum Beispiel Benzol oder hormonaktive Chemikalien, wie Bisphenol A können das epigenetische Muster verändern. Diese fehlerhaften Markierungen können sich negativ auf den Organismus auswirken. Infolge dessen kann sich das Risiko für Krebs und angeborene Fehlbildungen im Körper erhöhen. Auch könnten sich epigenetische Veränderungen über Jahre anhäufen und beispielsweise in Kombination Krankheiten auslösen.

Die UBA-Ziele

Die Erforschung epigenetischer Mechanismen steht noch am Anfang. Für das Umweltbundesamt liegt die hohe Bedeutung dieses relativ jungen biologischen Gebiets im Gesundheitsschutz der Bevölkerung. Denn sowohl positive als auch negative Umwelteinflüsse können einen nachhaltigen Effekt auf die Gesundheit haben. Darum ist es wichtig herauszufinden, welche Umweltfaktoren zu epigenetischen Veränderungen führen. Das Umweltbundesamt strebt für eine umfassende Erforschung dieses vielschichtigen Themengebiets:

  • eine interdisziplinäre Zusammenarbeit,
  • die Errichtung eines Netzwerkes zur Umwelt und Epigenetik,
  • prospektive Studien,
  • und epigenetische Grundlagenforschung an.