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Epigeneum als Forschungsfeld
Das Forschungsgebiet der Epigenetik bietet nicht nur eine Vielfalt an neuen Erkenntnissen sondern hat auch den Blick auf evolutionäre Prozesse verändert.
NERVEN AUS HAUT
Epigenetik ist, wenn Stammzellen sich spezialisieren.
Es ist ein schier magischer, unsichtbarer Moment, wenn die Eizelle mit der Samenzelle verschmilzt und ein neues Lebewesen heranwächst. Aus der befruchteten Eizelle entwickeln sich viele weitere Zellen, die das Potential tragen, sich zu jeder beliebigen Körperzelle - Leber, Niere, Haut ... - zu entwickeln. Man nennt sie Stammzellen.
Lange dachte man, dass es “keinen Weg zurück” gibt, und dass eine spezialisierte Zelle nicht wieder das volle Potential zurück erlangen kann. Einmal Nierenzelle, immer Nierenzelle. Im Prinzip stimmt das für die meisten Zellen im Körper auch.
Trotzdem tragen alle Zellen immer noch das volle Potential - das gesamte Erbgut - in sich. Man muss eben “nur” die epigenetischen Schalter wieder zurücksetzen, so dass alle Erbgutabschnitte wieder zur Verfügung stehen. Forscherteams können inzwischen verschiedenen Faktoren nutzen um spezialisierte Zellen wieder in Stammzellen umzuwandeln. Manchmal funktioniert auch gleich die “Abkürzung” ohne den Umweg über die Stammzelle, dann können durch Beeinflussung der epigenetischen Schalter direkt z.B. aus Hautzellen Nervenzellen wachsen.
DER ZEBRABÄRBLING - EIN MODELLORGANISMUS FÜR DIE KREBSFORSCHUNG
Epigenetik ist, wenn “im Unbekannten fischen” an Fischen geschieht.
Der Zebrabärbling, auch Zebrafisch genannt (Danio rerio) ist einer der am liebsten genutzten Modellorganismen zur Erforschung von Krankheiten des Menschen. Warum ein Fisch? Diese Art ist in der Haltung schlicht und anspruchslos, sie vermehren sich schnell, es lassen sich leicht genetisch identische Kopien züchten und sie teilen mit uns über 80% der bei uns bekannten krankheitsauslösenden Gene.
In der epigenetischen Forschung beschäftigt man sich damit, wie und wann diese Gene aktiv sind und tatsächlich Krankheiten auslösen -und wie man das verhindern kann.
Danken wir dem kleinen Fisch für viele neue Erkenntnisse, die uns helfen, Krebskrankheiten besser zu verstehen und in Zukunft zu heilen.
AXOLOTL - EIN URIGES TIER
Epigenetik ist, wenn dem Axolotl neue Beine wachsen.
Das Axolotl(Ambystoma mexicanum) ist ein echt uriges Vieh - es bleibt nicht nur sein ganzes Leben in einem Larvenstadium und “spart” sich die Metamorphose zu einem vollständigen Lurch. Es ist auch in der Lage, bei Verlust Arme und Beine nachwachsen zu lassen.
Das Wachstum komplett neuer Körperteile erfordert wichtige Veränderungen und Reprogrammierungen im Verhalten und in der Funktion der Zellen an der Verletzungsstelle - und funktioniert bei den meisten Tieren und uns Menschen nicht. Deshalb ist diese kritisch gefährdete Salamanderart ein Modellorganismus für die Regenerations- und Entwicklungsbiologie und vielleicht hilfreich um künftig neue Gewebe für verletzte Organe des Menschen (z.B. Haut, Herz, Nieren) wachsen lassen zu können.