Parental Imprinting
Ein weiteres Beispiel für epigenetische Vererbung, das vor etwa 10 Jahren bei Säugetieren entdeckt wurde, ist das Parental Imprinting. Bei der elterlichen Prägung weisen bestimmte autosomale Gene scheinbar ungewöhnliche Vererbungsmuster auf. Zum Beispiel wird das Igf2-Gen der Maus nur dann exprimiert, wenn es vom Vater der Maus vererbt wurde. Es wird als mütterlich geprägt bezeichnet, da eine Kopie des Gens, die von der Mutter stammt, inaktiv ist. Umgekehrt wird das H19-Gen der Maus nur dann exprimiert, wenn es von der Mutter vererbt wurde; H19 ist väterlicherseits geprägt. Die Folge der elterlichen Prägung ist, dass die geprägten Gene so exprimiert werden, als wären sie hemizygot, obwohl es in jeder Zelle zwei Kopien dieser autosomalen Gene gibt. Wenn diese Gene auf molekularer Ebene untersucht werden, sind keine Veränderungen in ihren DNA-Sequenzen zu beobachten. Die einzigen Veränderungen, die man sieht, sind zusätzliche Methylgruppen (-CH3) an bestimmten Basen der DNA der geprägten Gene. Gelegentliche Basen der DNA der meisten höheren Organismen sind methyliert (eine Ausnahme ist Drosophila). Diese Methylgruppen werden enzymatisch durch die Wirkung spezieller Methylasen und Demethylasen hinzugefügt und entfernt. Der Methylierungsgrad korreliert in der Regel mit dem Transkriptionsstatus eines Gens: aktive Gene sind weniger methyliert als inaktive Gene. Es ist jedoch nicht bekannt, ob veränderte DNA-Methylierungsniveaus epigenetische Veränderungen in der Genaktivität verursachen oder ob veränderte Methylierungsniveaus eine Folge solcher Veränderungen sind.
Was haben diese Beispiele für epigenetische Vererbung gemeinsam? Die wichtigste Gemeinsamkeit besteht darin, dass ein Teil eines Chromosoms aufgrund seiner Abstammung oder aufgrund der Tatsache, dass andere Gene im selben Genom vorhanden waren, als unterschiedlich eingestuft werden kann. Bei vielen dieser Beispiele wurden Unterschiede in der DNA-Methylierung mit Unterschieden in der Genaktivität in Verbindung gebracht. Dennoch scheinen die zugrundeliegenden Mechanismen und Gründe für die Entwicklung solcher Systeme immer noch ziemlich rätselhaft zu sein.