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Epigenetik

Themenschwerpunkt
medizinischegenetik 3-2005
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Die moderne, molekulare Epigenetik beschäftigt sich mit der Variation und Vererbung von Genexpressionszuständen, die im Wesentlichen durch Histonmodifikation und DNA-Methylierung festgelegt sind. Sie studiert die Gene während der Entwicklung und verknüpft damit Vererbung, Entwicklung und Evolution. Variation und Vererbung sind nicht nur das zentrale Thema der Genetik, sondern auch der Epigenetik. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die epigenetische Varianz sehr viel größer ist als die genetische Varianz, weil u.a. der Epigenotyp nicht nur vom Genotyp beeinflusst wird, sondern auch von der Umwelt.
Da Gene und Umwelt mittels des Epigenotyps einen bestimmten Phänotyp bestimmen, muss auch das klassische Modell der Genotyp-Phänotyp-Unterscheidung um den Epigenotyp erweitert werden.
Dem internationalen Genomprojekt folgte das internationale Epigenomprojekt, in dem nun eine genomweite Referenzkarte zeit- und gewebsspezifischer DNA-Methylierungsmuster erstellt wird. In Deutschland trägt die Deutsche Forschungsgemeinschaft dieser Entwicklung Rechnung durch die Einrichtung eines eigenen Schwerpunktprogramms „Epigenetik“.
Die Epigenetik gewinnt auch in der medizinischen Genetik zunehmend an Bedeutung (siehe die Beiträge von D. Kotzot und B. Horsthemke). Es gibt häufige genetische Erkrankungen, die sich hauptsächlich über epigenetische Mechanismen ausprägen. Da epigenetische Muster potentiell reversibel sind, eröffnen sich für Erkrankungen mit epigenetischer Ätiologie völlig neue Therapieoptionen. Es gibt z.B. Substanzen, die die DNA-Methylierung oder Histondeacetylierung inhibieren (Azacytidin, Trichostatin A, Valproinsäure und andere). Damit können – zur Zeit allerdings noch relativ unspezifisch – abgeschaltete Gene wieder angeschaltet werden. Erste klinische Studien mit „epigenetischen Arzneimitteln“ werden zeigen, ob damit ein therapeutisch sinnvoller Weg eingeschlagen werden kann. :

 

Inhalt

Was ist Epigenetik ?
Bernhard Horsthemke (pdf-file 4663KB)

 

Heterochromatin und „Gene silencing“
Sandro Lein, Gunter Reuter (pdf-file 330KB)

 

DNA-Methylierung – ein wichtiges genetisches Signal in Biologie und Pathogenese
Walter Doerfler (pdf-file 446KB)

 

Das Epigenomprojekt
Stephan Beck, Kurt Berlin, Florian Eckhardt (pdf-file 2156KB)

 

Genomic Imprinting – Evolution eines neuen Konzepts der Genregulation bei Säugetieren
Jörn Walter, Martina Paulsen (pdf-file 998KB)

 

Epigenetische Genomreprogrammierung im frühen Säugerembryo: Mechanismen und Pathologie
Thomas Haaf (pdf-file 1214KB)

 

Uniparentale Disomie und genomic imprinting
Dieter Kotzot (pdf-file 468KB)

 

Epimutationen bei menschlichen Erkrankungen
Bernhard Horsthemke (pdf-file 552KB)

 

Epigenetische Vererbung
Karin Buiting (pdf-file 208KB)

 

Krebsepigenetik
 Dirk Prawitt, Bernhard Zabel (pdf-file 704KB)

 

DNA-Methyltransferase-Inhibitoren in der epigenetischen Krebstherapie
 Bodo Brückner, Frank Lyko (pdf-file 500KB)

 

Zur molekularen Analyse der Struktur und der Evolution des Haupthistonkompatibilitätskomplexes (MHC) der Ratte

Lutz Walter (pdf-file 519KB)

 

Zur Rolle der HSP70- und MPR300-Gene für die Suszeptibilität von Tumorzellen gegenüber zytotoxischen T-Lymphozyten

Ralf Dressel (pdf-file 783KB)