Epigenetische Regulation

Epigenetische Veränderungen sind Veränderungen in der Genexpression, die an Tochterzellen vererbt oder über Generationen weitergegeben werden können, ohne dass die genetische Sequenz verändert wird.

Diese Veränderungen können während der Embryonalentwicklung als regulatorischer Prozess auftreten oder durch Umweltfaktoren wie Ernährung, Exposition gegenüber giftigen Substanzen und Stress verursacht werden.

Die epigenetische Regulation erfolgt durch drei Hauptmechanismen: DNA-Methylierung, Histonmodifikation und RNA-basierte Prozesse.

Bei der DNA-Methylierung werden Methylgruppen an bestimmte Basen angehängt. Dies verändert die Fähigkeit von regulatorischen Proteinen, wie z. B. Transkriptionsfaktoren, an die DNA zu binden, was in der Regel verhindert, dass das Gen transkribiert wird.

Bei der Histonmodifikation werden den Histonproteinen, um die sich die DNA wickelt, chemische Gruppen wie Methyl oder Acetyl hinzugefügt, um das Chromatin zu bilden. Diese Modifikationen beeinflussen die Chromatinumhüllung, indem sie es öffnen, wodurch es leichter transkribiert werden kann, oder indem sie es verdichten und die Transkription hemmen.

Verschiedene Arten von RNA können auch epigenetische Effekte haben, einschließlich nicht-kodierender RNAs, die die Histon-modifizierenden Enzyme rekrutieren. Darüber hinaus kann Boten-RNA methyliert werden, wodurch die Translation verändert wird.