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Fokus Epigenetik

„Sind wir mehr als die Summe unserer Gene und wie können Umwelteinflüsse die Genexpression verändern?“ Zwar besitzen fast alle Zelltypen (ca. 200) eines Menschen die gleichen genetischen Informationen, deren Nutzung unterscheidet sich aber gravierend, je nach Aufgabe einer Zelle. Der DNA-Faden im Zellkern ist mit Proteinkugeln (Histonen) verpackt und geschützt. Dieses DNA-Histon-Polymer wird ‚Chromatin’ genannt. Stabile Chromatin-Veränderungen, die nicht die DNA-Folge betreffen, werden unter dem Überbegriff ‚Epigenetik’ zusammengefasst.

Aufgrund dieser veränderbaren Chromatin-Zustände hat ein Genom eine Vielzahl epigenetischer Varianten. Bildung und Erhalt dieser Epigenome ist wesentlich für Embryonalentwicklung, Zell-Typ-Identität und Zelldifferenzierung.

Auch wenn viele Krankheiten (neurodegenerative Erkrankungen, Krebs, Stoffwechselkrankheiten) primär durch DNA-Mutationen verursacht werden, kann eine epigenetische Fehlregulation entscheidend zum Verlauf der Krankheit beitragen. Daher ist es vielversprechend, dass die epigenetische Forschung neue Ansatzpunkte für Diagnose- und Therapieformen eröffnen kann.

Epigenetische Veränderungen erlauben es auch, auf Umwelteinflüsse wie Ernährung, Stress und Hormone zu reagieren. Erstaunlicherweise gibt es eine wachsende Zahl an Hinweisen, dass epigenetische Veränderungen sogar über mehrere Generationen weitergegeben werden können.

Die Forschungsgruppen des Fokus Epigenetik verbinden Themen wie Dosiskompensation, Heterochromatin-Bildung und posttranslationale Veränderungen von Histonen. Dabei nutzen sie unterschiedliche Modellorganismen und experimentelle Ansätze (Biochemie, Zellbiologie, Drosophila- und Mausgenetik, genomweite Analysen), um die Epigenome unterschiedlicher Zelltypen zu analysieren.