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Abstrakt
Epigenetische Modifikationen: Sind wir der praktischen Anwendbarkeit näher?
Frederique Ponchel und Agata N. Burska
Die Epigenetik umfasst alle vererbbaren, wenn auch potenziell reversiblen Veränderungen im Genom, die den DNA-Code nicht verändern, sondern sowohl aus entwicklungsbedingten (Gewächsspezifität sicherstellenden) als auch bedingten (durch Einwirkung zahlreicher Faktoren bedingten) Veränderungen der räumlichen Konformation der DNA durch chemische Veränderung der Nukleotidkette selbst oder der Chromatin-assoziierten Proteine resultieren. Die Epigenetik steuert die Genexpression auf einer höheren Ebene als die Transkription und schreibt dem Genom eine Umweltsignatur zu, die durch Zellteilung vererbbar ist und eine lebenslange Erfahrung widerspiegelt. Diese Arten der Veränderung (insbesondere DNA-Methylierungsmuster) erklären phänotypische Unterschiede zwischen zwei Zwillingen. Im Gegensatz zu genetischen Mutationen sind diese Modifikationen reversibel und werden durch Enzymgruppen (den epigenetischen Mechanismus, DNA-Methyltransferasen (DNMT), Histon-Deacetylasen (HDACs) und Histon-Acetyltransferasen (HATs) und viele mehr) gesteuert. Zu den epigenetischen Markierungen zählen daher DNA-Methylierung, Histonmodifikation und Nukleosompositionierung, was zu einer höheren strukturellen Organisation des Chromatins führt, das die Genexpression auf der Ebene der DNA-Zugänglichkeit für den Transkriptionsmechanismus reguliert, um die Transkription zu binden und zu initiieren.