Wissen um elf: Bernd Kazmierczak spricht über Erbgut Umwelt beeinflusst die Gene

Altstadt. Epigenetik ist ein relativ neuer Zweig der Humangenetik. Erforscht wird, wie sich Umwelteinflüsse und Erfahrungen weiter vererben, die nicht auf DNA-Veränderungen zurückzuführen sind. Epigenetik kann viele Fragen beantworten, aber wirft auch viele auf. Bei "Wissen um elf" im Haus der Wissenschaft hielt Bernd Kazmierczak den Vortrag "Geprägte Gene oder Einführung in die Epigenetik".
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Von Solveig Rixmann

Altstadt. Epigenetik ist ein relativ neuer Zweig der Humangenetik. Erforscht wird, wie sich Umwelteinflüsse und Erfahrungen weiter vererben, die nicht auf DNA-Veränderungen zurückzuführen sind. Epigenetik kann viele Fragen beantworten, aber wirft auch viele auf. Bei "Wissen um elf" im Haus der Wissenschaft hielt Bernd Kazmierczak den Vortrag "Geprägte Gene oder Einführung in die Epigenetik".

Bernd Kazmierczak ist promovierter Humangenetiker und hat sich 2000 als Fachhumangenetiker selbstständig gemacht. Zusammen mit Stephanie Spranger betreibt er eine Praxis für Humangenetik am Klinikum Bremen-Mitte, mit einem Labor für medizinische Diagnostik.

Erbgut wird von Mutter und Vater zu gleichen Teilen vererbt. Chemisch besteht es aus vier Basen. Jede Zelle enthält drei Milliarden Basenpaare. "Das heißt, wenn wir aus einer einzigen Körperzelle die DNA extrahieren und wenn wir sie sehen könnten, dann könnten wir einen 1,20 Meter langen Faden ziehen - aus nur einer Zelle. Und wir alle bestehen aus Billionen Zellen", sagt Bernd Kazmierczak. Die Basenabfolge des menschlichen Erbguts ist vollständig ermittelt. Gedruckt würde sie ein Taschenbuch mit über zwei Millionen Seiten füllen. "Das sind also ungeheuer komplexe Strukturen, um die es sich hier dreht", betont der Wissenschaftler.

Obwohl alle Gene bekannt sind, kann man noch nicht erklären, wie bestimmte Krankheiten oder Phänomene entstehen. Geschwister gleichen sich genetisch sehr, doch vom Wesen und Verhalten können sie unterschiedlich sein. Nicht nur äußere Einflüsse wirken auf Kinder, auch genetische Komponenten bewirken Unterschiede. Das kann nicht nur auf ein paar unterschiedlichen Basenpaaren beruhen. Selbst im menschlichen Körper haben Zellen, wie die von Leber und Haut, ganz unterschiedliche Funktionen. Welche, das versucht die Epigenetik zu erklären. Nur ein geringer Teil der 20 000 Gene in einer Zelle ist aktiv. Immer in anderen Konstellationen. Gene müssen durch vererbte Mechanismen kontrollieren werden. Es gibt Gene, die, je nachdem, ob sie von Vater oder Mutter stammen, aktiviert sind. Ansonsten käme es zu schwerwiegenden Erkrankungen. "Es ist wichtig, dass nicht alle Gene flächendeckend an sind", sagt Kazmierczak. "Die Abfolge, wo die angeschaltet sind, wie sie angeschaltet sind, ist extrem

wichtig." Indem die Zelle Methylgruppen an die Cytosin-Base packt - also den Grundbaustein der Erbsubstanz einer Zelle erhält, aber chemisch verändert - steuert sie die Aktivität der Gene. In Bereichen mit vielen Methylgruppen sind die Gene abgeschaltet. "Wie das genau funktioniert ,wissen wir noch gar nicht", erklärt Kazmierczak.

Die Menschheit lebt schon sehr lange mit diesen Mechanismen. Evolutionär fördern die Gene des Mannes das Wachstum seines Kindes, während die der Frau dem entgegenwirken. Jeder Mensch ist individuell geprägt und gibt diese Prägung an seine Nachkommen weiter. In einer befruchteten Eizelle wird das Methylierungsmuster, bis auf evolutionär wichtige Prägungen, dann vollständig weggenommen. "Das ist wie eine Reset-Taste am Computer", sagt Bernd Kazmierczak. Jeder Mensch entwickelt danach ein individuelles Methylierungsmuster. Dieses ist kein einmaliger Effekt, sondern etwas, das sich über Generationen fortsetzt. Bei einer Studie der Dorfchronik des schwedischen Ortes Överkalix wurde diese epigenetische Vererbung bewusst wahrgenommen. Dort zeigte sich ein Zusammenhang zwischen der Ernährungslage und den typischen Zivilisationskrankheiten wie Diabetes. Entscheidend für die Prägung ist der Zeitpunkt. Dann, wenn sich die Keimzellen bilden: bei Frauen im Mutterleib und als Kleinkind und bei

Männern während der Pubertät.

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