Sozialer Rang prägt Epigenom von Tüpfelhyänen

Tüpfelhyänen am Gemeinschaftsbau eines Clans im Serengeti-Nationalpark in Tansania (Bildrechte: Sarah Benhaiem / Leibniz-IZW)

Tüpfelhyänen leben in streng hierarchisch organisierten Rudeln. Das immer gleiche Weibchen führt die Gruppe, und auch darunter besteht eine feste Rangordnung. Der Nachwuchs übernimmt automatisch den Status der Mutter, wobei jüngere Geschwister einen höheren Rang haben als ältere. Es ist logisch, dass der Rang einer Hyäne einen großen Einfluss auf ihren Lebenswandel hat. Und nun weiß man sogar, dass sich diese Unterschiede im molekularbiologischen Gedächtnis der Zellen der Tiere niederschlagen.

Wie moderner Biologie-Unterricht vor Rassismus schützt

Wie intelligent wir sind, ob wir ein hohes Risiko für Depressionen haben oder wie effizient beispielsweise unsere Muskeln arbeiten: All das ist das Resultat eines Aktivitätsmusters, das mitunter tausende miteinander systemisch vernetzte Gene in unterschiedlichen Zelltypen in ebenfalls vernetzten Organen im Zusammenspiel mit Umweltreizen bilden.
Mindestens so wichtig wie der genetische Code der DNA ist also die teilweise epigenetisch gesteuerte Regulation umfangreicher Gen-Netzwerke. Jetzt fanden Forschende heraus, dass ein moderner Biologieunterricht, der dieses neue Wissen berücksichtigt, Lernende vor späterem Rassismus schützt.

Was ist die Epigenetik-News und wie können Sie sich anmelden?

Ausschnitt aus der Sporks Science News #89. Der persönliche Newsletter von Peter Spork erscheint Freitags alle 14 Tage und enthält die neue Rubrik Epigenetik-News, die den Newsletter Epigenetik ersetzen wird. (Bildrechte: Volker Vomend)

Sie möchten alle 14 Tage kostenlos über die neuesten Studien zur Epigenetik informiert werden und weitere News aus einem der wichtigsten Forschungsgebiete unserer Zeit erhalten. Hier erfahren Sie, wie das gelingt.

Epigenetik und Stress: Maus-Forschung für den Menschen

„Mice tell lies“ – Mäuse lügen, lautet ein berühmter Spruch, der ausdrückt, dass Resultate aus Nagetieren meist nur schwer auf den Menschen übertragbar sind.

Doch jetzt konnten Münchner Epigenetikerïnnen zeigen, dass Mäuse, denen ein menschliches Gen eingepflanzt worden war, epigenetisch ähnlich arbeiten wie Menschen. Ein guter Modellorganismus für die wichtige Suche nach epigenetisch wirksamen Psychopharmaka der Zukunft scheint gefunden.

Mutierte Epigenetik reparieren

Epigenetik und Genetik sind untrennbar miteinander verbunden. So ist der Bauplan aller epigenetisch aktiven Enzyme im DNA-Code gespeichert. Genetische Mutationen im entsprechenden Gen können also zur Folge haben, dass das epigenetische Enzym weniger gut oder gar nicht mehr arbeitet. Das kann die Epigenetik betroffener Zellen so stark beeinträchtigen, dass das Risiko für Krankheiten steigt.

Genau diesen Prozess haben jetzt US-amerikanische Stammzellforschende in Zellkulturen mit Knochenmarkszellen von Mäusen erforscht und zudem mögliche Gegenmittel getestet.

Epigenetische Signatur des trainierten Immunsystems

Christoph Bock, Rob ter Horst, Tomas Krausgruber and Lukas Folkman (v.l.n.r.) posieren vor einem Regal, das an epigenetische oder genetische Codes erinnert. Sie arbeiten am Wiener Forschungszentrum für Molekulare Medizin (CeMM) in Wien und haben die neue Studie mit Kollegïnnen in Nijmegen geleitet (Bildrechte: CeMM).

Simone J.C.F.M. Moorlag et al.: Multi-omics analysis of innate and adaptive responses to BCG vaccination reveals epigenetic cell states that predict trained immunity. Immunity 57, 09.01.2024, S. 171-187. Grob unterteilt gibt es zwei Arten des menschlichen Immunsystems: ein spezifisches und ein unspezifisches. Das eine richtet sich gezielt gegen einen Erregertyp, indem es abgestimmte Gedächtniszellen und… Epigenetische Signatur des trainierten Immunsystems weiterlesen

Die Vermessung des Gehirns

Das Ziel der systematischen Erforschung von DNA-Methylierungsmustern auf Einzelzell-Ebene: Wie „BarCodes“ sollen zukünftige „scMCodes“ helfen, Zellen rasch zu identifizieren und einem Zelltyp zuzuordnen. Das Bild zeigt einen anatomischen Gehirnquerschnitt, eine Abstraktion des Gehirns mit Regionen, die als farbige Kreise (blau, rot, grün und gelb) dargestellt sind, und einen Barcode zur Darstellung der von den Wissenschaftlern verwendeten Technik. (Bildrechte: Salk Institute)

Wei Tian et al.: Single-cell DNA methylation and 3D genome architecture in the human brain. Science 382, 13.10.2023, doi: 10.1126/science.adf5357. Yang Eric Li et al.: A comparative atlas of single-cell chromatin accessibility in the human brain. Science 382, 13.10.2023, doi: 10.1126/science.adf7044. Alyssa Weninger & Paola Arlotta: A family portrait of human brain cells. Science 282,… Die Vermessung des Gehirns weiterlesen

Wie sich Walderdbeeren vor dem Klimawandel wappnen

Yupeng Zhang et al.: Warmer temperature during asexual reproduction induce methylome, transcriptomic, and lasting phenotypic changes in Fragaria vesca ecotypes. Horticulture Research 10, 09/2023, uhad156. Ein in Korallenriffen lebender Fisch und auch manche Korallen selbst können es. Die Tomate kann es. Und offenbar auch die Walderdbeere: sich an kontinuierlich gestiegene Temperaturen oder daraus resultierende Dürre… Wie sich Walderdbeeren vor dem Klimawandel wappnen weiterlesen

Mäuse geben Panik über drei Generationen weiter

In den ersten Tagen nach der Geburt verbringen mütterliche Ratten sehr viel Zeit mit der Fellpflege ihres Nachwuchses. Für eine gesunde Entwicklung der Jungtiere ist dieses licking and grooming-Verhalten wichtig.(Bildrechte: Eric Isselee / shutterstock)

Marco Battaglia et al.: Enhanced harm detection following maternal separation: Transgenerational transmission and reversibility by inhaled amiloride. Science Advances 9, 04.10.2023, eadi8750. Schon viele Studien haben gezeigt, dass in früher Kindheit vernachlässigte oder traumatisierte Mäuse später im Leben auffällige Verhaltensweisen zeigen. Sie sind oft weniger ängstlich oder aggressiv manchmal aber auch apathisch, panisch oder übertrieben… Mäuse geben Panik über drei Generationen weiter weiterlesen