Wie funktioniert Methylierung Epigenetik

Also wie genau funktioniert der Prozess der Methylierung bezogen auf die Epigenetik??

Durch die Methylierung kann man ja, wenn ich das richtig verstnaden habe Modifikationen weitervererben, aber ich hab jetzt mehrmals gelsen das bei diesem Vorgang bei der Transcriptase und so irgendwas nicht abgelesen wird… (der Teil welcher methyliert wurde?!) demnach würde das doch bedeuten dass etwaige Modifikationen eben doch nciht weiter vererbt werden können, oder hab ich da nen denkfehler…

Außerdem nimmt man das nötige methyl ja durch die nahrung auf, demnach würde dass doch wiederum bedeuten dass man diesen prozess in gewisser weise steuern kann, zumindest in sehr geringem umfang… währe das möglich???

dann soll es wohl noch irgendwie verschiede Muster der Methylierung geben… kann mir da jemand etwas dazu sagen…??

also ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, hab nämlich leider nicht so viel Ahnung von Chemie… den Biologischen Anteil find ich ja noch recht verständlich aber sobald es in diese Biochemische Schiene geht fällt es mir leider sehr schwer, hoffe also es kann jemand gut verständlich erklären :smiley:

Danke schonmal im voraus ^-^

sorry, nicht mein Fachgebiet.
Martin

Hallo Josi,

du scheinst du einiges durcheinandergeworfen zu haben. Da deine Fragen nicht ausreichend präzise gestellt sind, fällt es mir schwer, sie ohne größere Ausschweifungen, die vermutlich mehr verwirren als helfen würden, korrekt zu beantworten. Aber ich will es dennoch versuchen:

Also wie genau funktioniert der Prozess der Methylierung
bezogen auf die Epigenetik??

Methylierung funktioniert immer gleich: Die Cytidin-Methyltransferase hängt einen Methylrest an ein Cytosin in der bereits fertig transkribierten DNA. Und zwar immer nur dann, wenn es auf ein Pärchen von Cytosin + Guanin nebeneinander trifft, welches am alten Strang bereits methyliert war. (Das ist nicht sonderlich häufig…) Fertig!

Diese Methylierung kann aber verschiedene Folgen haben, die dann die Ausprägung eines Allels beeinflussen, nämlich:
a) eine darauffolgende Desaminierung zu Uracil, welches so nicht in der DNA vorkommt und daher während eines Reparaturvorganges durch sein Pendant Thymin ersetzt wird. Voilá - Punktmutation!!! Die kann dann weitervererbt werden.
b) Die Methylierung trägt zur Genrepression bei und verursacht so eine wesentlich niedrige/bis gar keine Expression eines Gens, was sich auf den Phänotyp auswirken kann. Das wird auch weitervererbt, weil die Methylierung ja immer dort erfolgt, wo sowieso schon eine vorlag. Aber keine REgel ohne Ausnahme: die Methylierung kann auch rückgängig gemacht werden und dann wird wieder exprimiert.

Durch die Methylierung kann man ja, wenn ich das richtig
verstnaden habe Modifikationen weitervererben, aber ich hab
jetzt mehrmals gelsen das bei diesem Vorgang bei der
Transcriptase und so irgendwas nicht abgelesen wird… (der
Teil welcher methyliert wurde?!) demnach würde das doch
bedeuten dass etwaige Modifikationen eben doch nciht weiter
vererbt werden können, oder hab ich da nen denkfehler…

Siehe oben. Die RNA-Polymerase(!) kann an methylierten Stellen nicht anlagern und deshalb kein RNA-Transkript anfertigen. Die DNA-Polymerase stört die Methylgruppe hingegen nicht und kann fröhlich duplizieren.

Außerdem nimmt man das nötige methyl ja durch die nahrung auf,
demnach würde dass doch wiederum bedeuten dass man diesen
prozess in gewisser weise steuern kann, zumindest in sehr
geringem umfang… währe das möglich???

Wie oben beschrieben erkennt ein Enzym, die Stellen in der DNA, die methyliert werden - völlig unabhängig davon was du gegessen hast. Methylreste, werden erst im Körper hergestellt, liegen aber normalerweise in ausreichenden Mengen vor. Es gibt aber eine(!) Studie, die gezeigt hat, dass die Ernährung in geringem Maße einen Einfluss haben könnte. (Könnte aber auch was anderes sein.)

dann soll es wohl noch irgendwie verschiede Muster der
Methylierung geben… kann mir da jemand etwas dazu sagen…??

Als Methylierungsmuster bezeichnet man die Gesamtverteilung von methylierten Basen im Genom. Die ist von Organismus zu Organismus unterschiedlich, ja selbst bei Zwillingen, weil bei der Methylierung auch immer ein gewisser Zufall eine Rolle spielt.
Ansonsten gibt es noch Restriktionsenzyme, die erkennen und schneiden nur nichtmethylierte Sequenzen.

also ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, hab nämlich leider
nicht so viel Ahnung von Chemie… den Biologischen Anteil
find ich ja noch recht verständlich aber sobald es in diese
Biochemische Schiene geht fällt es mir leider sehr schwer,
hoffe also es kann jemand gut verständlich erklären :smiley:

Danke schonmal im voraus ^-^

Hallo Josi,

Die Methylierungen betreffen entweder die DNA oder die Histone, also die Proteine, in die die DNA „eingepackt“ ist. (Daher EPIgenetisch, sprich „auf der Genetik oben drauf“ im Gegensatz zu genetisch, also quasi die DNA betreffend.)
Bei diesen Methylgruppen handelt es sich um lediglich um einfache Kohlenstoffreste (-CH3), wie sie in ganz vielen chemischen Verbindungen vorkommen. Selbstverständlich nimmt man diese - wie jede andere chemische Verbindung auch - mit der Nahrung auf. Das beeinträchtigt allerdings nicht die Methylierung von DNA und Histonen.

Soviel erst einmal zur Biochemie. Jetzt zur Vererbung:

Wenn DNA bei der DNA-Replikation durch DNA-Polymerasen vervielfältigt wird, dann wird das Methylierungsmuster tatsächlich nicht übernommen. Die DNA-Polymerasen interessieren sich nur für A, T, G und C. Dasselbe gilt auch für RNA-Polymerasen. Die interessieren sich halt nur für A, U, G, C.
Die Methylierungsmuster werden nachträglich sozusagen abgeschrieben. Sie bleiben dadurch also sehrwohl über viele Genereationen einer Zelllinie hindurch erhalten.

Betonung liegt hier allerdings auf Zelllinie! Damit meine ich hier die Nachfahren einer Zelle.
Methylierungsmuster lassen sich nämlich nur teilweise (in welchem Maß genau - das weiß man noch gar nicht) auf die Nachfahren, also von Mutter und Vater auf das Kind, übertragen. Das liegt daran, dass in einer befruchteten Eizelle zunächst einmal (weitestgehend) alle Methylierungen gelöscht werden. Die meisten Methylierungen entstehen dann wieder im Laufe der Entwicklung des Embryo.

Wozu nun diese Methylierungen?

Alle Zellen im Körper eines Menschen tragen (fast) dieselben Erbinformationen. Und dennoch müssen diese Zellen sehr unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Damit dies möglich ist, muss jede einzelne Zelle wissen, welche Gene für sie besonders wichtig sind und welche sie mal lieber links liegen lassen sollte. Die Methylierungsmuster helfen ihr bei dieser Aufgabe. Und weil die Methylierungsmuster an die Tochterzelle weitergegeben wird, können diese Informationen also auch über viele Generationen aufrecht erhalten werden. Dadurch kann dann zum Beispiel aus einer Blutvorläuferzelle stets nur eine Art von Blutzelle werden, niemals jedoch z.B. eine Nervenzelle. Die Methylierungsmuster helfen also dabei, die „Ordnung“ im Organismus aufrecht zu erhalten.

Hoffe, das hilft und freue mich auf Nachfragen, falls manche Punkte unklar sind und/oder detaillierter ausgeführt werden sollen.

Grüße,

Theo.

Moin DarkJosi,

da hast Du genau zwei Themen gefunden, mit denen ich auch nichts anfangen kann, Biochemie und Epigenetik.

Ich hoffe, jemand hat da mehr Ahnung und kann Dir weiterhelfen.

Viele Grüße,
Katrin

Moin, das tut mir jetzt leid - ich müsste mich da genau so einlesen, wie Du es müsstest. Dies ist nicht mein Bereich! Mir scheinen aber beide Informationen auf Wikipedia ganz gut geeignet zu sein für eine nähere Information. Eine Methylaufnahme mit der Nahrung hat allerdings nach meinem Eindruck so viel mit Epigenetik zu tun wie das Fahrradfahren…
Grüße Hauke Roy

Hallo DarkJosi,

es werden bestimmte Bereiche auf der DNA methyliert. Diese sind dann nicht mehr zugänglich für Enzyme (Polymerasen), die die Gene ablesen wollen. Dadurch können die Gene nicht mehr wirken, da keine RNA und somit auch kein funktionierendes Protein entsteht.

Werden diese methylierten Chromosomen über (z.B.) die Eizelle in die nächste Generation vererbt, dann bleiben die Methylierungen erhalten und blockieren weiterhin das Ablesen (Transkription) des Gens.
Da in diesem Fall ja die Basenabfolge, in der die genetische Information gespeichert wird nicht geändert wird spricht man von Epigenetik (statt von Genetik).

Die Aufnahme von Stoffen mit vielen Methylgruppen durch die Nahrung hat keinen Einfluss auf diese Epigenetik. Dafür sind Enzyme verantwortlich (Methylasen).

Hallo DarkJosi,

bin erst soeben dazu gekommen, dir zu antworten und sehe, dass du schon ganz gute Antworten bekommen hast.
Deshalb belasse ich es mal bei einem Gruß :smile:

Quinar

Hi,
die Methylierung der DNA bestimmt welche Gene weniger häufig abgelesen werden (methyliert= weniger abgelesen. Methylierungen ändern also die Genexpression. Was nicht heisst das die DNA-Replikation nicht mehr stattfinden würde. Die Zellen müssen sich ja weiter teilen können. Vererbt würde eine Änderung der Merthylierung nur, wenn die Veränderung in einer Keimzelle stattgefunden hat.

Methylierungen können auch rückgängig gemacht werden, es gibt Demethylasen die dafür zuständig sind. Soweit ich weiss beeinflusst der Lebensstil die Methylierung der DNA etwas. Ich glaube allerdings nicht, dass das damit zusammen hängt ob man Methylverbindungen über die Nahrung aufnimmt oder nicht.
Ja, es gibt verschiedene Methylierungsmuster. Das Methylierungsmuster bei Krebszellen ist z.B. meist anders als das Muster gesunder Zellen. Allerdings kennt man die Muster nicht gut genug und es gibt auch keine Therapie die das Methylierungsmuster von Krebszellen verändern würde.

Viele Grüsse, Franzi