Was ist Epigenetik?

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Während sich die Genetik mit der Erforschung der Gene befasst, untersucht die Epigenetik eine zusätzliche „Informationsschicht“, die festlegt, wie diese Gene von einer Zelle genutzt werden … oder auch nicht. So kann sich beispielsweise dieselbe Bienenlarve je nach Art ihrer Ernährung zu einer Königin oder zu einer Arbeiterin entwickeln. Dies entspricht dem Kastenpolyethismus … der reversibel sein kann: Eine Arbeiterin kann Eier legen, wenn ihre Ovarien nicht durch königliche Pheromone 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 Anlagerung oder Substitution einer Methylgruppe an bestimmten Nukleinbasen. Vereinfacht gesagt können bestimmte Bereiche der DNA vorübergehend „verdeckt“ oder blockiert werden (durch Methylierung) und dadurch an der Produktion bestimmter Proteine/Enzyme gehindert sein, was das Insekt selbst oder sein Verhalten verändert. Es handelt sich um die Expression desselben globalen genetischen Codes, doch Umweltfaktoren selektieren eine bestimmte Expressionsform gegenüber einer anderen, wobei alle in der „genetischen Datenbank“ verfügbar sind. Mit anderen Worten: Die Epigenetik steuert, wie der Genotyp zur Ausbildung eines Phänotyps genutzt wird.

Der Genotyp bzw. das genetische Erbgut bezeichnet die Gesamtheit der vererbbaren Merkmale, unabhängig davon, ob sie beobachtbar sind oder nicht. Demgegenüber bezeichnet der Phänotyp die beobachtbaren Merkmale bzw. das Erscheinungsbild, etwa die Augenfarbe beim Menschen.

Zur Vertiefung:

► Einführung in die Genetik der Bienen
► Anpassung der DNA je nach Rolle
► Epigenetik
► Das Genom der Honigbiene
► Genetik oder Epigenetik
► Die Differenzierung der Bienen in Königinnen und Arbeiterinnen: eine Frage der Epigenetik