Epigenom: Chemisch veränderte Gene beeinflussen das Körpergewicht

Baltimore (USA) - Die Information eines Gens ist zwar durch die DNA-Sequenz, die Abfolge der DNA-Bausteine, festgelegt. Wird aber die DNA durch angehängte Methylgruppen zusätzlich verändert, hemmt das die Aktivität des betroffenen Gens. Einige dieser so genannten epigenetischen Signaturen sind variabel, andere bleiben wahrscheinlich lebenslang bestehen, berichten amerikanische Forscher. Sie entdeckten zudem, dass DNA-Methylierungen im Bereich bestimmter Gene Rückschlüsse auf das Körpergewicht zulassen. Die Analyse des kompletten persönlichen Epigenoms könnte daher frühe Hinweise auf das Risiko von Fettleibigkeit liefern, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Science Translational Medicine".

"Der Erfolg unserer Arbeit ermöglicht eine neue, epigenetische Strategie, um Menschen mit einem erhöhten Risiko für verschiedene Krankheiten zu identifizieren und neue Möglichkeiten der Prävention und Therapie zu entwickeln", sagt Daniele Fallin von der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health in Baltimore. Zusammen mit Andrew Feinberg und weiteren Kollegen entdeckte sie 13 Regionen im menschlichen Genom, deren Veränderung durch Methylierung mit dem Body-Mass-Index der jeweiligen Person zusammenhing. Diese DNA-Regionen lagen im Bereich von Genen, die für die Regulation des Körpergewichts oder des Zuckerstoffwechsels von Bedeutung sind.

Insgesamt hatten die Forscher das Methylierungsmuster an 4,5 Millionen ausgewählten Stellen des Genoms analysiert. Dazu dienten DNA-Sequenzen von 74 Menschen, von denen jeweils im Abstand von elf Jahren zwei Proben untersucht und verglichen wurden. 227 DNA-Regionen zeigten große Unterschiede in der Methylierung zwischen den Probanden. Die Hälfte davon blieb für eine Person elf Jahre lang unverändert. Wahrscheinlich gibt es neben dem genetischen auch einen epigenetischen individuellen Fingerabdruck für jeden Menschen, so die Forscher. Mit ihrer Methode zum Nachweis epigenetischer Merkmale ließen sich vielleicht auch modifizierte Gene aufspüren, die für den Alterungsprozess von Bedeutung sind, sagt Teammitglied Rafael Irizarry. Das Risiko für bestimmte Krebserkrankungen wird ebenfalls durch DNA-Methylierungen beeinflusst. Ursache für die von Mensch zu Mensch unterschiedlichen Methylierungsmuster könnten Umwelteinflüsse sein, die noch im Uterus oder auch erst nach der Geburt wirksam werden.