Epigenetik: richtig oder falsch?
Welche Antworten sind richtig?
1. Die Epigenetik verändert direkt die DNA-Sequenz.
2. Die Epigenetik moduliert die Genexpression, ohne das Genom zu verändern.
3. Epigenetische Mechanismen werden immer stabil über mehrere Generationen hinweg vererbt.
4. Die Epigenetik wird ausschließlich durch erbliche Faktoren beeinflusst und nicht durch die Umwelt.
5. Im Gegensatz zur Genetik sind epigenetische Mechanismen reversibel.
6. Epigenetische Veränderungen haben keinen Einfluss auf den Phänotyp.
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Richtige Antworten:
2. Die Epigenetik moduliert die Genexpression, ohne das Genom zu verändern.
5. Im Gegensatz zur Genetik sind epigenetische Mechanismen reversibel.
Während sich die Genetik mit der Untersuchung der Gene befasst, interessiert sich die Epigenetik für eine zusätzliche „Informationsebene“, die festlegt, wie diese Gene von einer Zelle genutzt werden – oder eben nicht. So wird beispielsweise dieselbe Bienenlarve je nach Art der Ernährung entweder zu einer Königin oder zu einer Arbeiterin. Dies entspricht dem Kastenpolyethismus … der reversibel sein kann: Eine Arbeiterin kann mit der Eiablage beginnen, wenn ihre Ovarien nicht durch die Königinnenpheromone gehemmt werden.
Nach dem Schlupf ist die Arbeiterin zunächst Putzbiene, dann Ammenbiene, Baubiene … schließlich Sammlerin. Dies ist der Alters-Polyethismus … der ebenfalls reversibel sein kann: Eine alte Winterbiene kann Ende Januar wieder zur Ammenbiene werden, wenn die Eiablage erneut einsetzt.
Die Methylierung ist eine chemische Modifikation der DNA durch das Anheften oder den Austausch einer Methylgruppe an bestimmten Nukleinbasen. Vereinfacht gesagt können bestimmte Bereiche der DNA vorübergehend „verdeckt“ oder blockiert werden (durch Methylierung) und dadurch die Produktion bestimmter Proteine/Enzyme verhindern, was das Insekt selbst oder sein Verhalten verändert. Es handelt sich dabei um die Expression desselben globalen genetischen Codes, wobei Umweltfaktoren eine bestimmte Ausdrucksform gegenüber einer anderen selektieren, die jeweils in der „genetischen Datenbank“ verfügbar ist. Mit anderen Worten: Die Epigenetik steuert, wie der Genotyp genutzt wird, um einen Phänotyp hervorzubringen.
Der Genotyp bzw. das genetische Erbgut bezeichnet die Gesamtheit der erblichen Merkmale, unabhängig davon, ob sie beobachtbar sind oder nicht. Im Gegensatz dazu beschreibt der Phänotyp die tatsächlich beobachtbaren Merkmale oder das Erscheinungsbild, etwa die Augenfarbe beim Menschen.
Zur Vertiefung:
►Die Epigenetik dirigiert die Genetik
► Einführung in die Genetik der Bienen
► Anpassung der DNA je nach Rolle
► Epigenetik
► Das Genom der Biene
► Genetik oder Epigenetik
► Die Differenzierung von Bienen zu Königinnen und Arbeiterinnen: eine Frage der Epigenetik