"Es ist nur Genetik." Wie oft haben Sie gehört, dass jemand diese Aussage als Erklärung für Eigenschaften und Verhaltensweisen verwendet, die er für außerhalb seiner Kontrolle hält? Wenn Sie, wie ich, absurd direktional herausgefordert sind, haben Sie vielleicht Ihre Unfähigkeit, eine Karte zu lesen, auf die Struktur Ihrer DNA zurückgeführt . Oder vielleicht verweisen Sie auf den permanenten süßen Zahn Ihres Vaters als wissenschaftlichen Beweis dafür, dass Ihre eigene Vorliebe für Zucker eindeutig in Ihren Genen verankert ist. Diese albernen Beispiele sind im großen Schema ziemlich niedrig, aber sie lassen Sie sich fragen: Besiegelt unsere DNA unser Schicksal oder spielt etwas anderes eine Rolle, wenn es darum geht, wie sich unsere Gene ausdrücken?
Geben Sie Epigenetics ein
Wenn Sie vermutet haben, dass Ihr genetisches Schicksal auf mehr als nur Ihrer DNA basiert, haben Sie es geschafft. Bevor wir jedoch herausfinden können, wie und warum dies geschieht, sollten wir mit einigen grundlegenden Definitionen beginnen. Für den Anfang, was zum Teufel ist DNA sowieso ? Diese drei kleinen Buchstaben stehen für Desoxyribonukleinsäure, das Hauptmolekül jeder Zelle. DNA enthält die wesentlichen Informationen, die an jede nachfolgende Generation weitergegeben werden, und selbst die geringste Änderung ihrer Sequenz (oder Reihenfolge) kann schwerwiegende Folgen haben.
Es gibt vier grundlegende Basentypen, aus denen sich die DNA zusammensetzt: Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin (A, C, G und T), und der Mensch hat insgesamt etwa 3 Milliarden Basen - ob Sie es glauben oder nicht, über 99 Prozent von ihnen sind es bei allen Menschen identisch . Innerhalb dieser Milliarden von Basen befinden sich etwa 20.000 Gene , die auch als Vererbungseinheiten bezeichnet werden. Einige Gene enthalten Anweisungen zur Herstellung von Molekülen, die als Proteine bezeichnet werden und Lebensfunktionen erfüllen, andere nicht. Insgesamt gelten Gene jedoch als die biologischen Akteure, die die Regulierung und Aufrechterhaltung von Dingen beeinflussen, die in Ihrem Körper vorkommen, wie z. B. den Aufbau von Knochen, die Bewegung von Muskeln und das Schlagen Ihres Herzens.
All dies lässt es so klingen, als ob Ihr Körper von dem Moment an, in dem Sie geboren werden, permanent zum Handeln bereit ist. Das ist aber nicht der Fall. Ein wichtiges Element, über das wir nicht gesprochen haben, ist, wie die Umgebung oder externe Faktoren die Art und Weise beeinflussen, wie Zellen Ihre Gene lesen.
"Die Epigenetik verändert die DNA-Sequenz nicht wirklich - das bleibt gleich", sagte Cynthia M. Bulik, Ph.D., FAED, angesehene Professorin für Essstörungen an der Abteilung für Psychiatrie der School of Medicine der University of North Carolina in Chapel Hill, sagt per E-Mail. "Aber es bezieht sich auf Änderungen, die sich darauf auswirken, wie die Gene gelesen werden oder ob sie exprimiert werden oder nicht."
Welche Art von Änderungen? Alle Arten, laut Bulik. "Eine Art der epigenetischen Veränderung ist beispielsweise die DNA-Methylierung", sagt sie. "Wenn eine Methylgruppe zu einem Teil eines DNA-Moleküls hinzugefügt wird, wird verhindert, dass es" gelesen "und daher exprimiert wird. Aus diesem Gen wird kein Protein hergestellt, da es im Grunde genommen zum Schweigen gebracht wurde."
Was verursacht Epigenetik?
"Epigenetische Veränderungen können durch Umweltfaktoren verursacht werden, denen wir ausgesetzt sind - Rauchen, Essen, Trauma, andere Umwelteinflüsse", erklärt Bulik. "Das Coole daran ist, dass diese 'epigenetischen Modifikationen', obwohl sich die Sequenz der DNA nicht ändert, immer noch über Generationen weitergegeben werden können. Sie sind also vererbbar. Wir geben nicht nur unsere DNA weiter, sondern auch diese Anweisungen, wie unsere DNA wird gelesen. "
Bulik, der auch Gründungsdirektor des UNC-Kompetenzzentrums für Essstörungen und Co-Direktor des UNC-Zentrums für psychiatrische Genomik ist, hat ein beliebtes Beispiel für Epigenetik in Aktion. "Ich denke, eines meiner Lieblingsbeispiele ist die Geschlechtsbestimmung bei Schildkröten", sagt sie. "Wir haben gewusst, dass die Temperatur bestimmt, ob eine Schildkröte männlich oder weiblich wird (sexuelles Schicksal), aber Forscher haben gezeigtdass der Prozess, der dieser Funktionsweise zugrunde liegt, tatsächlich epigenetisch ist. Die Temperatur beeinflusst ein Gen, das den "epigenetischen" Zustand eines anderen Gens steuert, bei dem es sich um das geschlechtsbestimmende Master-Gen handelt. Im Gegensatz zu Menschen, bei denen Geschlechtsunterschiede in unseren X- und Y-Chromosomen liegen, bestimmen genetische Unterschiede bei Schildkröten nicht das Geschlecht. Stattdessen beeinflussen Umwelteinflüsse (in diesem Fall die Temperatur) epigenetische Mechanismen, die geschlechtsbestimmende Gene ein- oder ausschalten . "
Gegenwart und Zukunft der Epigenetik
In den Nachrichten wurde viel über Epigenetik und ihr Potenzial zur Beeinflussung der Zukunft der Gesundheit gesprochen, da alles , was wir essen , wo wir leben, mit wem wir interagieren, wann wir schlafen, wie wir trainieren usw., das Potenzial hat, zu verursachen chemische Modifikationen, die Gene im Laufe der Zeit ein- oder ausschalten. Das Gebiet der Epigenetik wächst schnell als Forscher die Möglichkeiten , externe Faktoren zu untersuchen kann Dinge beeinflussen wie das Risiko der Entwicklung von bestimmten chronischen Krankheiten und Verhaltensstörungen, und wie Präventions- und Behandlungsstrategien angepasst werden könnten , um diese Probleme zu lösen. Aber laut Bulik gibt es einige Missverständnisse bezüglich seines möglichen Versprechens.
"Die Leute scheinen zu glauben, dass die Epigenetik die Antwort auf alles sein wird", sagt sie. "Wenn wir mit der Genetik keine sofortige Antwort erhalten, eilen sie direkt zur Epigenetik über, anstatt geduldig zu sein und zu erkennen, dass wir manchmal wirklich große Stichproben benötigen, um Gene zu identifizieren, die das Krankheitsrisiko beeinflussen. Die epigenetische Forschung ist schwierig, da die Bedingungen dies erfordern." Seien Sie studienübergreifend sehr konstant, um sicherzustellen, dass Sie eine Replikation haben. Sie sind komplementäre Technologien und können beide verwendet werden, um wichtige Fragen zu den Ursachen von Krankheiten zu beantworten. "
Was Buliks gegenwärtige und zukünftige Arbeit im Bereich Essstörungen betrifft - Bedingungen, die weitgehend sowohl von genetischen als auch von Umweltfaktoren beeinflusst werden- Die Epigenetik wird eine entscheidende Rolle spielen. "Wir machen eine Studie mit identischen (monozygoten) Zwillingen, die nicht an Anorexia nervosa leiden (einer hat die Krankheit und der andere nicht)", sagt Bulik. "Da eineiige Zwillinge im Grunde genommen eine identische DNA-Sequenz haben, ist es nicht die DNA-Sequenz, die dazu führte, dass ein Zwilling die Krankheit entwickelte und der andere die Krankheit nicht entwickelte. Was könnte diesen Unterschied verursachen? Eine Sache wären Umweltfaktoren: ein Zwilling ging in die Gymnastik und hatte einen Trainer, der sie Diät und Körper beschämte, wenn sie zunahmen, was sie zu schweren Diäten führte, während der andere Zwilling in einem Orchester Geige spielte und keiner jemals ihre Körperseite oder Form kommentierte. Aber eine andere Möglichkeit ist, dass es epigenetische Veränderungen zwischen den Zwillingen gibt, die das Krankheitsrisiko beeinflussen könnten.Wir werden also die Unterschiede zwischen den Zwillingen untersuchen, um festzustellen, ob Unterschiede in der Genexpression damit zusammenhängen könnten, warum einer krank wurde und der andere gesund blieb. "
Das sind Bananen
Ja, Sie teilen ungefähr 99 Prozent Ihrer DNA mit anderen Menschen, aber Sie teilen auch ungefähr 85 Prozent mit Mäusen, 40 Prozent mit Fruchtfliegen und 41 Prozent mit Bananen.
