Gen-Schalter Erbgut verändert sich mit dem Alter

Das Leben hinterlässt Spuren beim Menschen- und zwar nicht nur im Gesicht, in den Organen oder in den Knochen. Eine aktuelle Studie besagt, dass sich auch das Erbgut mit der Zeit viel stärker verändert als bisher vermutet.


Chicago - Eineiige Zwillinge verfügen zwar über das gleiche Erbgut - und sind dennoch nicht gleich. Die sogenannte epigenetische Programmierung bestimmt, welche Gene wie stark wirken, welche an- und ausgeschaltet werden. Sie ist nicht direkt in der DNA gespeichert, kann aber vererbt werden. Jetzt haben Forscher herausgefunden, dass sie sich im Laufe der Zeit stärker verändert als bisher gedacht.

Doppelhelix der menschlichen DNA: Die epigenetischen Merkmale sind überraschend wandelbar
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Doppelhelix der menschlichen DNA: Die epigenetischen Merkmale sind überraschend wandelbar

Die wichtigsten epigenetischen Werkzeuge sind Methylgruppen, die an die DNA angehängt werden können und dadurch dahinter liegende Gene ausschalten. Ihre Verteilung lässt sich durch Umweltfaktoren wie beispielsweise die Ernährung beeinflussen. Trotzdem prägen sie das Erscheinungsbild und die Gesundheit eines Menschen, indem sie bestimmen, welche Proteine eine Zelle produziert.

Wie stark dieser Einfluss ist, kristallisiert sich gerade erst heraus. So steht die epigenetische Programmierung im Verdacht, eine Rolle bei der Entstehung von Krankheiten wie Diabetes und Autismus zu spielen. Auch die plötzliche Entartung von Körperzellen bei Krebs kann durch eine Veränderung des Methylierungsmusters entstehen.

Dieses Muster scheint sich im Lauf des Lebens zudem grundsätzlich zu verändern, wie die neue Studie nun zeigt. Hans Bjornsson von der Johns Hopkins University in Baltimore und seine Kollegen hatten dazu bei 237 Probanden das Ausmaß der Methylierung im Abstand von elf beziehungsweise 16 Jahren untersucht und festgestellt, dass sich bei etwa jedem Zweiten eine deutliche Veränderung nachweisen ließ. Dabei fanden sie sowohl Fälle, bei denen seit der ersten Messung mehr Methylgruppen an die DNA angelagert worden waren, als auch solche, bei denen es weniger wurden. Welche Veränderung eintritt und wie stark diese ist, scheint dabei vererbt zu werden: Innerhalb von Familien ähnelten sich die Abweichungen stärker als zwischen nicht verwandten Probanden.

Die Studie zeige, dass im Alter das normale epigenetische Muster verloren gehe, schreiben die Forscher im Fachmagazin "JAMA" (Bd. 299, S. 2877). Damit verbunden sei auch ein Verlust wichtiger Steuerfunktionen, was wiederum erklären könne, warum manche Krankheiten im Alter gehäuft auftreten. Dabei könne sowohl ein Zuviel als auch ein Zuwenig an Methylgruppen gefährlich werden und beispielsweise Krebs verursachen: Zu viele Methylgruppen können Schutzgene stilllegen, während durch den Abbau der Schalter unbeabsichtigt krebsfördernde Gene aktiviert werden können.

Als Nächstes wollen die Forscher untersuchen, welche Erbgutabschnitte betroffen sind und welche Faktoren diese Veränderungen auslösen. Die individuelle Epigenetik müsse jedoch in jedem Fall bei genetischen Studien mehr berücksichtigt werden, lautet ihr Fazit. "Wir beginnen wahrzunehmen, dass sich die Epigenetik im Herzen der modernen Medizin befindet", sagte der Molekularbiologe Andrew Feinberg, einer der Autoren der Studie.

mbe/ddp/AFP



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