08.10.2003 · Die Entschlüsselung des menschlichen Erbgutes war erst der Anfang. In Berlin und in Cambridge wurde jetzt ein weiteres, wichtiges Großprojekt zur Dekodierung der Erbinformation gestartet: das "Humane Epigenomprojekt".
Von Joachim Müller-JungDie Vorbereitungen waren langwierig und die Zweifel bei einigen Wissenschaftlern nicht gering. Doch gestern wurden in Berlin und in Cambridge Nägel mit Köpfen gemacht: Das "Humane Epigenomprojekt", das vor vier Jahren mit einem Pilotprojekt in eine Testphase getreten war, ist unter Dach und Fach. Das britische Sanger Institute, das von einer der reichsten Privatstiftungen der Welt, dem Wellcome Trust, finanziert wird, und die Berliner Firma Epigenomics, die unter anderen von dem deutschstämmigen Genpionier Rudolf Jaenisch beraten wird, haben eine entsprechende Vereinbarung unterschrieben.
In fünf Jahren will man eine erweiterte Karte des menschlichen Genoms fertigstellen - eine Art Übergenom-Atlas, in dem all jene Cytosin-Basen registriert sind, die durch die sogenannte DNS-Methylierung modifiziert sind. Vor wenigen Jahren noch hätte man bei den meisten Genomforschern mit einem solchen Plan ein mitleidiges Lächeln geerntet. Kaum jemand ahnte, daß es neben dem eigentlichen Gencode mit seinen vier "Buchstaben" - bestehend aus den Basen Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G) - eine weitere Stufe der Verschlüsselung im Erbgut geben könnte, die sich als womöglich genauso lebenswichtig erweisen könnte. Die Forscher, die sich auf diesem Gebiet der sogenannten Epigenetik tummeln, haben in den vergangenen Jahren einen enormen Auftrieb erhalten. Tatsächlich ist die Epigenetik, wie sich zunehmend herauskristallisiert, möglicherweise der Schlüssel nicht nur zum Verständnis vieler mit herkömmlichen genetischen Mechanismen bisher kaum zu verstehenden Krankheiten. Sie könnte auch die Erklärung liefern, wie sich Umwelteinflüsse, etwa Streß oder Nahrung, auf die Funktion vieler Gene auswirken und damit möglicherweise sogar ein bei vielen Biologen längst überwunden geglaubtes Phänomen wenigstens in Teilen rehabilitieren: den Lamarckismus. Denn wie sich inzwischen herausgestellt hat, können manche dieser nach der Geburt erworbenen epigenetischen Modifikationen auf die nächsten Generationen übertragen und damit weitervererbt werden - eine Idee, die mit den auf Darwin und Mendel gründenden neodarwinistischen Vorstellungen erst noch "befriedet" werden muß.
Das jüngste beeindruckende Beispiel lieferten Forscher um Randy Jirtle von der Duke University, die bei Mäusen zeigen konnten, daß sich die Art des Futters bei trächtigen Weibchen auf das Aussehen der Sprößlinge auswirken kann. Durch Zugabe von Futterzusätzen wie Vitamin B12, die reich an Methylgruppen sind, wurde ein Gen mittels epigenetischer "Prägung" abgeschaltet, das entscheidend die Fellfarbe und zugleich die Neigung zu Fettleibigkeit beeinflußt. Die gelben, fetten Mäusemütter brachten durchweg braune, schlanke Jungen hervor, obwohl sich an dem eigentlichen Gencode nichts geändert hat.
Im Mittelpunkt des Epigenomprojektes steht nun die mit einem Methylrest versehene Base Cytosin, die wegen dieser chemischen Veränderung gelegentlich als fünfte Base bezeichnet wird. Etwa fünf Prozent des Cytosins sind bei eukaryotischen Zellen modifiziert. Anders als die anderen vier "Buchstaben" liefern sie nicht die Information für den Bau von Eiweißen, sondern dienen gewissermaßen als Schalter - sie regulieren die Aktivität der Gene. Entsprechend sind sie meistens in Gruppen zwischen und unmittelbar vor den regulären Erbanlagen konzentriert. Methyliert bedeutet meistens, daß das zugehörige Gen ausgeschaltet bleibt, unmethyliert das Gegenteil. Wie aktuell die Forschung ist, hat vor kurzem auch die Internationale Jahrestagung der Gesellschaft für Genetik in Kassel verdeutlicht, wo man sich ausschließlich mit diesem Phänomen beschäftigte. Überhaupt sind deutsche Wissenschaftler gut im Geschäft - nicht nur im Epigenomprojekt: Mittlerweile gibt es zwölf Gruppen, die seit vorigem Jahr in einem nationalen Forschungsverbund zusammenarbeiten.
Joachim Müller-Jung Jahrgang 1964, Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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