Biochemie und Molekularbiologie 2013

Epigenetische Wirkstoffforschung

Warum unterscheidet sich eine Leberzelle in ihrem Erscheinungsbild und ihrer Funktion so deutlich von einer Haarwurzelzelle, obwohl beide das gleiche Erbgut tragen? Und wie bleiben diese Ausprägungen (Phänotypen) auch über die Zellteilung hinweg erhalten? Die Epigenetik gibt Antworten auf diese Fragen, indem sie Mechanismen beschreibt, die ein zelltypspezifisches Ablesen von Genen ermöglichen. Entscheidend hierfür sind dynamische Vorgänge am Chromatin, die ohne die Änderung des genetischen Codes (Genotyp) zu einer veränderten Genexpression führen können. Zu den wichtigsten epigenetischen Mechanismen zählen die Veränderung der Kernbase Cytosin, dabei vor allem die DNA-Methylierung, die Interaktion des Chromatins mit nichtkodierenden Ribonukleinsäuren (ncRNAs) und die posttranslationalen Histonmodifikationen. Bei letzteren werden vor allem die aus dem Histonoktamer herausragenden N-Termini biochemisch modifiziert.^1_1 Dabei können Writer-Enzyme definierte epigenetische Modifikationen einführen. Dies geschieht vor allem an den basischen Aminosäuren Lysin und Arginin, jedoch sind auch Modifikationen an Serin und Threonin bekannt.<

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