Epigenetische Landschaft des Anfangs

4. September 2014 | Von | Kategorie: grundlagenforschung

Hongshan Guo et al.: The DNA methylation landscape of human early embryo. Nature 511, 31.07.2014, S. 606–610. Zachary D. Smith et al.: DNA methylation dynamics of the human preimplantation embryo. Nature 511, 31.07.2014, S. 611–615. Wolf Reik & Gavin Kelsey: Cellular memory erased in human embryos. Nature 511, 31.07.2014, S. 540–541.

Schon länger ist bekannt, dass sich das epigenetische Gedächtnis der Zellen direkt nach der Befruchtung nahezu vollständig löscht, wobei das väterliche Erbgut den Anfang macht. Jetzt haben ein Forscherteam aus China und eines aus den USA erstmals mit den neuesten Techniken der Epigenomik die Veränderungen der epigenetischen Landschaft am Anfang eines neuen menschlichen Lebens analysiert und spannende Details gefunden.

Vor der Befruchtung weisen das Erbgut von Spermium und Eizelle zahlreiche DNA-Methylierungen auf, was im Allgemeinen die Aktivierbarkeit von Genen unterdrückt. Direkt nach der Befruchtung verschwinden fast alle dieser epigenetischen Markierungen – zunächst beim väterlichen, dann beim mütterlichen Erbgut. Ausgenommen von der Reprogrammierung sind Regionen, in denen die Methylierung besonders wichtig scheint. Sie wurden im Zuge des so genannten Imprintings selektiv nur in Ei- oder Samenzelle methyliert, oder sind so genannte Transposons, also „springende Gene“, die oft mutieren und der Zelle gefährlich werden können. Nistet sich der frühe Embryo schließlich in der Gebärmutter ein, startet eine neue Phase der DNA-Methylierung. Vermutlich sorgt die Löschung dafür, dass sich aus den ersten menschlichen Zellen jeder der etwa 200 späteren Zelltypen entwickeln kann (Pluripotenz), während mit der Einnistung die Differenzierung der Zellen beginnt.

Schlagworte: , , ,