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Epigenetik

Gen an, Gen aus! – Epigenetik virtuell

Am 23. März hatten die Biologiekurse von Dr. Sonja Mewes und Sabine Vogelgesang die Gelegenheit, sich einen englischsprachigen Vortrag zum Thema Epigenetik von Dr. Asifa Akhtar, Direktorin der Abteilung für Chromatinregulierung am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg, auf „Zoom“ anzuhören.

Im menschlichen Körper gibt es mehr als 200 verschiedene Zelltypen, welche fast alle dieselbe DNA-Sequenz enthalten. Wie kann es nun aber sein, dass nicht alle Gene in jeder Zelle aktiv sind und welche Auswirkungen hat das auf den menschlichen Organismus? Das sind die Fragen, mit welchen sich die Epigenetik beschäftigt und mit welchen sich die Schüler*innen am Dienstag auseinandersetzten.
In den letzten Jahren hat das fakultative Forschungsfeld der Epigenetik immer wieder Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit erregt, da es zeigt, dass unser „Schicksal“ vielleicht doch nicht nur in unseren Genen und der DNA liegt. Die Epigenetik gilt als Bindeglied zwischen Umwelteinflüssen und Genen. In ihr werden vererbbare Veränderungen der Genexpression bzw. Merkmalsausbildung erforscht, die im Gegensatz zu Mutationen, entstehen ohne dabei die DNA-Sequenz zu verändern. Beispielsweise können durch epigenetische Mechanismen wie DNA-Methylierung und Histonmodifikationen das Ablesen bestimmter Gene unterdrückt oder erleichtert werden. So ist es möglich, dass wir Menschen bei identischer DNA in nahezu all unseren Zellkernen, trotzdem über 200 verschiedene Zelltypen mit ganz unterschiedlichen Funktionen besitzen. Interessanterweise können diese epigenetischen Mechanismen durch Faktoren wie Ernährung, Stress oder den Schlaf-Wach-Rhythmus beeinflusst werden.
Vergleiche genetisch gleicher Zwillingspaare zeigten, dass sich der epigenetische Code durch Einfluss dieser Faktoren individuell entwickelt. Epigenetische Veränderungen können dazu führen, dass ein Zwilling beispielsweise ein höheres Risiko hat an Krebs zu erkranken, als der Andere.
Schon heute spielen Erkenntnisse der Epigenetik eine wichtige Rolle in der Krebsforschung. Aber auch für die Entwicklung von maßgeschneiderten und auf individuellen Gegebenheiten angepasste Therapien bei medizinischen Behandlungen rückt die Epigenetik zunehmend ins Blickfeld der Medizin.

Die Schüler*innen konnten sehr viel aus dem Vortrag von Dr. Asifa Akhtar mitnehmen und sind gespannt wie sich die Forschung im Bereich der Epigenetik in Zukunft weiterentwickeln wird.

Weitere Information finden Sie auf der Seite des Max-Planck-Instituts.

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