Begegnungen mit der Natur 8, Schulbuch

Selbst aktiv! 1. „Die Gene sind die Hardware, die Epigenome die Software.“ Interpretiere diese Aussage. 2. Der Spürhund Trakr erlangte im Zusammenhang mit den Terroranschlägen am 11. September 2009 (9/11) in den USA Berühmtheit. Sein Besitzer ließ ihn klonen. 2008 und 2009 kamen fünf Klon-Welpen zur Welt. Einer von ihnen ist nach Aussagen seines Besitzers das genaue Abbild seines Vaters: „Dasselbe Fell, dieselben Bewegungen – genauso intelligent und wachsam.“ Kommentiere diese Aussage. 3. Recherchiere. Was ist das Large-offspring-Syndrome und wodurch wird es verursacht? 4. „Wir sind, was unsere Mutter gegessen hat“, schreibt der deutsche Wissen­ schaftsjournalist und Autor Peter Spork in seinem Buch „Der zweite Code: Epigenetik – oder Wie wir unser Erbgut steuern können“. Erläutere diese Aussage. 5. Überlege. Wie könnte die epigenetische Vererbung von Merkmalen für die Pflanzenzucht eingesetzt werden? Selbst aktiv! Die in Abb. 19 dargestellten Mäuse tragen beide das gleiche, für die Fellfarbe verantwortliche Agouti-Gen in ihrem Erbmaterial. Trotzdem weisen sie einen unter­ schiedlichen Phänotypus auf. Im Jahr 2007 erlangten solche Agouti-Mäuse durch ein Experi­ ment des US-Krebsforschers Randy Jirtle Berühmtheit. Recherchiere, welches Experiment der Wissenschafter durchführte und was er damit eindrucksvoll belegen konnte. Krebsentstehung durch Veränderungen im Epigenom Krebsforscherinnen und -forscher haben festgestellt, dass die Zellen mancher Tumore keine Veränderung im Erbgut aufweisen, jedoch ein modifiziertes epi­ genetisches Muster gegenüber dem Normalgewebe (zB eine Hypermethylie­ rung der Tumorsuppressorgene) zeigen. Lamarck hatte also teilweise Recht Der im 18. und 19. Jahrhundert lebende, französische Naturforscher Jean Baptiste de Lamarck (siehe Seite 101) vertrat die Ansicht, dass individuelle Anpassungen eines Lebewesens an seine Umwelt an die Nachkommen vererbt werden. Seine „Theorie der Vererbung erworbener Eigenschaften“ wurde lange Zeit als falsch erachtet. Mit der Entdeckung des epigenetischen Codes und der Erkenntnis, dass das Epi­ genom von externen Faktoren beeinflusst wird und die erworbenen Eigen­ schaften des Epigenoms unter bestimmten Umständen auch vererbt werden, rücken Lamarcks Theorie in ein neues Licht. Studien weisen auf eine Vererbung des Epigenoms hin Es gibt mehrere Studien, die sogar auf eine Vererbung des Epigenoms schließen lassen. So beobachteten zwei US-amerikanische Forscher, dass die Nachkommen von Mäusen, die durch klassische Konditionierung (siehe Begegnungen mit der Natur, Band 6) darauf trainiert wurden, beim Geruch einer bestimmten Substanz zu erschrecken, zu zittern begannen, sobald ihnen der Geruch in die Nase stieg, ohne jemals zuvor die Erfahrung ihrer Eltern gemacht zu haben. Selbst bei der nächsten Generation, also bei den Enkeln, ließ sich dieses Verhalten noch beob­ achten. Es scheint diesbezüglich aber auch Erfahrungen beim Menschen zu geben, wie ein Beispiel aus dem Hungerwinter 1944/45 in den Niederlanden zeigt: Aufgrund der Hungersnot brachten schwangere Frauen stark untergewichtige Kinder zur Welt. Wie sich herausstellte, litten viele dieser Kinder im Lauf ihres Lebens an Depressionen, Schizophrenie und Übergewicht, im Alter kamen Herz­ probleme und Diabetes dazu. Interessant war, dass die Kinder der nächsten Ge­ neration auch wieder relativ kleine Kinder zur Welt brachten, obwohl es bereits Nahrung im Überfluss gab. modifiziertes epigenetisches Muster Krebszellen weisen oft charakteristische Muster an 5-Methylcytosin, das bei der DNA-Methylierung entsteht, auf. Da epigenetische Marker durch Medikamente beeinflusst werden kön­ nen, sind sie Gegenstand der Forschung zur Krebsprävention und -bekämpfung (Krebsdiagnostik). erworbene Eigenschaften des Epigenoms Bei der Keimzellenbildung werden die DNA-Methylierungen entfernt. Inwieweit das Epigenom dennoch an die Nachkommen vererbt wird, ist noch Gegenstand der Forschung. Hungerwinter 1944/45 1944/45 war der Winter in den Nieder­ landen so kalt, nass und lang, dass in dem noch von den Deutschen besetzten Gebiet 20000 Menschen verhungerten. 19  Agouti-Mäuse – gleicher Genotypus, unterschiedlicher Phänotpus 81 Epigenetik Arbeitsheft Seite 22 M Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv