Die Epigenetik beschäftigt sich mit den äußeren Strukturen der Gene – also mit der Umhüllung der DNA-Sequenz und ihrer Wirkung auf die Aktivität der Gene.
Die Hülle der DNA-Sequenz besteht aus Methylgruppen. Sie wirken wie molekulare Schalter auf die Gene. Ob und wann die Schalter umgelegt werden, bestimmen RNA-Stränge und Eiweißmoleküle und Botenstoffe, die auf die DNA-Oberfläche einwirken. Die chemischen Veränderungen bewirken das An- oder Ausschalten des jeweiligen Gens. Damit die einzelnen Gene ihre Merkmale ausprägen können, müssen sie aktiv, also eingeschaltet sein. Geschieht dies zur falschen Zeit, so kann es zu Entwicklungsstörungen oder Krankheiten kommen. Werden zum Beispiel Gene, die die Zellteilung kontrollieren deaktiviert, also abgeschaltete, so entwickelt sich Krebs. Doch auch umgekehrt kann Krebs entstehen: Dann nämlich wenn ein Gen aktiviert, also eingeschaltet wird, das normalerweise nicht aktiv ist. Die falsche Regulation der epigenetischen Schalter scheinen auch eine Rolle bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu spielen. Äußeres Einflüsse wie Umweltgifte, Ernährung und Drogen wirken ebenfalls auf die Oberfläche der Gene. So können Gene falsch ein- oder ausgeschaltet werden. Auf den Inhalt des einzelnen Gens haben die epigenetischen Strukturen keinen Einfluss. Die epigenetischen Strukturen steuern jedoch die Aktivität einzelner Gene.

Epigenetik ist der Grund, warum das entschlüsselte menschlich Genom noch immer Rätsel aufgibt
Als im Jahr 2001 das menschliche Erbgut vollständig entschlüsselt wurde, mussten die Wissenschaftler feststellen, dass allein die Reihenfolge der DNA-Moleküle nicht ausreicht, um alle offenen Fragen der Genetik zu beantworten. Denn wie sonst kann es sein, dass eineiige Zwillinge, die ja genetisch völlig identisch sind, sich in ihrer Persönlichkeit so unterscheiden und zudem im Laufe ihres Lebens sich immer weniger ähneln? Und wie ist es möglich, dass geklonte Tiere, obwohl genetisch völlig gleich, ein unterschiedliches Aussehen besitzen? Auch ergab die Entschlüsselung des menschlichen Erbguts, dass die menschliche DNA aus viel zu wenigen Genen besteht, wie angenommen – viel zu wenig, als dass für jede Aufgabe ein einzelnes Gen zuständig sein konnte.

Die Antwort auf diese Fragen liegt in der Epigenetik. Die epigenetischen Phänomene bestimmen, welche Eigenschaften vom Vater und welche von der Mutter an den Nachwuchs vererbt werden. Schaltermoleküle, Eiweiße und Botenstoffe in einer Zelle regeln, ob und wann welches Gen ein- oder ausgeschaltet wird. Epigenetische Veränderungen wirken bei der Entstehung von Krebs und andere Krankheiten mit.

Erlebnisse, das Verhalten von Bezugspersonen, die Ernährung und Umwelteinflüsse sind epigenetisch vererbbar
Gene sind also nicht starr, sondern flexibel und formbar. Denn die epigenetischen Fehler lassen sich im Prinzip wieder umkehren, da sie ja wie Schalter funktionieren. Defekte DNA-Sequenzen hingegen müssen ausgetauscht oder repariert werden. Der übergeordnete Steuermechanismus passt sich also flexibel den Umweltbedingungen an.

Die Epigenetik zeigt, dass Vererbung nicht ausschließlich nach den klassischen Vererbungsregeln, den Mendelschen Regeln, funktioniert. So vermuten die Wissenschaftler heute, dass Nahrungszusätze, Verhaltensänderungen und traumatische Erlebnisse Gene dauerhaft ein- oder ausschalten können. Dies gilt insbesondere für psychologische Merkmale, die Eltern an ihre Kinder vererben. Erfahrungen die Menschen in jungen Jahren machen, wie beispielsweise Gewalt in der Familie, Alkoholmissbrauch, Vernachlässigung oder gar sexueller Missbrauch, geben diese Menschen durch ihr eigenes Verhalten im Erwachsenenalter an ihre eigenen Kinder weiter. Veränderungen der epigenetischen Muster können jedoch im Verlauf der Pubertät oder durch gezielte Psychotherapien wieder neu geordnet werden und so zu einer neuerlichen Verhaltensänderung beitragen.

Quellen:

• „Prinzip Menschlichkeit – Warum wir von Natur aus kooperieren“, Joachim Bauer, Heyne 2008
• „Epigenetik: der Übercode“, Ethan Watters, GEO Magazin Nr. 4/07: Was den Menschen prägt
• „Epigenetik: Vererbung ist mehr als die Summe der Gene“, Bild der Wissenschaft 2003