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Polski🧬 Epigenetik
Interaktive Epigenetik-Simulation. Modelliere DNA-Methylierung, Histon-Acetylierung, H3K4- und H3K9-Methylierung. Sieh, wie der Chromatinzustand die Genexpression von 4 Genen in Echtzeit steuert.
Über diese Simulation
Dieses Modell zeigt, wie DNA-Methylierung, Histon-Acetylierung und H3K4-Methylierung zusammenwirken, um die Chromatinverdichtung und damit das Expressionsniveau von vier echten menschlichen Genen — BRCA1, TP53, MYC und CDKN2A — festzulegen. Stilllegungs- und Aktivierungswerte werden gewichtet und summiert, um jedem Gen eine Expressionswahrscheinlichkeit zwischen 0 und 1 zu geben, während eine Vererbungswahrscheinlichkeit abschätzt, wie wahrscheinlich es ist, dass der aktuelle epigenetische Zustand die Zellteilung übersteht.
🔬 Was gezeigt wird
Vier Regler treiben eine gewichtete Stilllegungs-gegen-Aktivierungs-Formel pro Gen an. Methylierte CpG-Stellen und enge Chromatinverdichtung senken die Expression; Histon-Acetylierung und H3K4-Methylierung erhöhen sie. Ein Umweltsignal fügt zusätzlich einen genspezifischen Bonus oder Abzug hinzu.
🎮 Bedienung
Ziehe die Regler für CpG-Methylierung, Histon-Acetylierung, H3K4-Methylierung und Chromatinverdichtung, und wähle dann aus dem Dropdown ein Umweltsignal (Hitze, Kälte, nährstoffreich oder Hungern). Beobachte, wie sich die Nukleosomenansicht und das Balkendiagramm der Expression der vier Gene sofort aktualisieren, zusammen mit Gesamtwerten für Expression, Vererbungswahrscheinlichkeit und Chromatinzustand.
💡 Wusstest du schon?
Etwa 60–70 % der menschlichen Genpromotoren liegen innerhalb von CpG-Inseln, und die Methylierung dieser Inseln ist eine der häufigsten Arten, wie Tumorsuppressor-Gene wie TP53 bei Krebs stillgelegt werden.
Häufig gestellte Fragen
Welche Gene verfolgt die Simulation?
Vier echte menschliche Gene: BRCA1, TP53, MYC und CDKN2A. Jedes hat seinen eigenen Expressionsbalken und reagiert unterschiedlich auf dieselben Einstellungen für Methylierung, Acetylierung und Verdichtung, da Umweltsignale jedem Gen einen eigenen Bonus oder Abzug geben.
Wie wird das Expressionsniveau berechnet?
Stilllegungsfaktoren (Methylierung am stärksten gewichtet, dann Verdichtung, dann niedriges H3K4) werden kombiniert und von Aktivierungsfaktoren (Acetylierung, H3K4-Methylierung und jeglicher Umweltbonus) abgezogen, dann zwischen 0 % und 100 % begrenzt, um die Balkenhöhe für jedes Gen zu ergeben.
Was bedeutet die Anzeige der Vererbungswahrscheinlichkeit?
Sie kombiniert Acetylierung, unmethylierten CpG-Anteil und H3K4-Methylierung zu einem einzigen Wert, der abschätzt, wie wahrscheinlich es ist, dass der aktuelle aktive oder stillgelegte Zustand nach der Teilung getreu auf Tochterzellen kopiert wird.
Was bestimmt, ob Chromatin als Euchromatin oder Heterochromatin bezeichnet wird?
Die Chromatinzustand-Anzeige prüft Verdichtung und Acetylierung zusammen mit Methylierung: Hohe Verdichtung über 70 % ergibt Heterochromatin, hohe Acetylierung mit niedriger Methylierung ergibt Euchromatin, und alles andere wird als gemischt bezeichnet.
Was verändern die Optionen für Umweltsignale?
Hitzestress, Kältestress, Nährstoffreichtum und Hungern verleihen jeweils einen festen positiven oder negativen Bonus auf den Aktivierungswert jedes der vier Gene, bevor die Expressionsbalken neu gezeichnet werden, und ahmen so nach, wie reale Umweltreize die Genexpression über epigenetische Kanäle verschieben können.