Epigenetik-Forschung am FMI

Nach der erfolgreichen Entschlüsselung des menschlichen Genoms im Jahr 2001 kristallisierte sich schnell heraus, dass die DNA-Sequenz allein keine ausreichende Erklärung für die Entwicklung und Funktion von Organismen lieferte. Wenngleich alle Zellen des menschlichen Körpers genau die gleiche DNA enthalten, bestehen beispielsweise zwischen Haut- und Nervenzellen erhebliche Unterschiede. In jedem Zelltyp ist zu einem gegebenen Zeitpunkt eine bestimmte Gruppe von Genen aktiviert, die über die Spezifität und Identität der Zelle entscheiden. Das Aktivierungsmuster der Gene und die Effizienz der Aktivierung werden stark von der Geschichte der Zelle bzw. des Organismus beeinflusst. Ob ein Gen aktiviert wird, hängt von epigenetischen Veränderungen ab - d.h. von der Struktur des Genoms im Zellkern (Chromatinstruktur) sowie von chemischen Modifikationen der Histone und der DNA selbst (primär durch Lysinmodifikation und Cytosin-Methylierung).

Die epigenetische Steuerung wird nicht nur von Lebensstil und Umwelt beeinflusst, sondern kann auch von einer Generation an die nächste weitergegeben werden. Die epigenetische Kontrolle trägt in hohem Mass zur Festlegung der Eigenschaften von Stammzellen bei und ist in vielen Fällen für genetische Fehlregulationen verantwortlich. Diese können zur Entstehung von Krebs, Dystrophien und neuronalen Erkrankungen führen.

Acht Arbeitsgruppen des FMI befassen sich mit epigenetischen Fragestellungen: