Epigenetica is een relatief nieuw vakgebied binnen de genetica, dat zich toelegt op de invloed van omkeerbare erfelijke veranderingen in de functie van genen, die zich voordoen zonder dat de genen in het DNA zelf veranderen.

Normaal gezien kan een organisme bepaalde eigenschappen die het verkregen heeft tijdens zijn leven of invloeden die het ondergaan heeft, niet doorgeven aan zijn nakomelingen, aangezien die eigenschappen of invloeden het DNA, dat de erfelijke kenmerken doorgeeft, niet veranderen. Als iemand tijdens zijn jeugd aan bodybuilding heeft gedaan, zal hij geen gespierde kinderen krijgen, als iemand tijdens zijn jeugd een hongersnood heeft meegemaakt, zal hij geen magere kinderen krijgen.

Maar er is toch een manier waarop die invloeden door kunnen werken op de volgende generaties, epigenetisch namelijk. De manier waarop dat gebeurt, is voornamelijk dat er op bepaalde plaatsen van het DNA, bij bepaalde genen, al dan niet bepaalde chemische stoffen zich hechten aan het DNA. En die chemische stoffen beïnvloeden of een gen al dan niet gelezen wordt door het RNA, en of de instructies in het gen dus al dan niet uitgevoerd worden.

Een manier waarop genen uitgeschakeld kunnen worden, is DNA-methylering. Als methyl-groepen - een koolstofatoom en drie waterstofatomen - zich hechten op bepaalde plaatsen in het DNA, worden die niet gelezen door het RNA en komen ze dus ook niet tot uitdrukking.

Zo hebben alle zoogdieren een gen dat "agouti" genoemd wordt en dat onder meer het uitzicht van de pels beïnvloedt. Uit experimenten met muizen is gebleken dat als hun agouti-gen helemaal niet gemethyleerd is, en dus gelezen en uitgevoerd wordt, ze een gele pels hebben, een abnormale eetlust die leidt tot zwaarlijvigheid, en dat ze extra vatbaar zijn voor diabetes en kanker. Als het agouti-gen wel gemethyleerd is en dus uitgeschakeld, hebben ze een donkere pels en zijn ze gezond. Als men zwangere gele vrouwtjesmuizen tijdens de zwangerschap een dieet geeft dat rijk is aan methyl, bijvoorbeeld met foliumzuur, dan zullen de meeste van hun kleintjes donker en gezond zijn. Het dieet van de moeder beïnvloedt dus de methylisatie van het gen van de nakomelingen.

En ook de levensomstandigheden van de vader kunnen meespelen. Zo lijkt een onderzoek van de bevolkingsregisters en de gegevens over de oogsten van een kleine Zweedse boerengemeenschap er op te wijzen dat een voedseltekort bij de mannen tussen hun negende en twaalfde levensjaar, er voor zorgt dat niet hun kinderen maar hun kleinkinderen aanzienlijk langer leven. Een overvloed aan voedsel in die cruciale periode in de ontwikkeling, die de slow growth period genoemd wordt, heeft daarentegen tot gevolg dat de kleinkinderen een kortere levensverwachting hebben.

In de illustratie worden twee epigenetische mechanismen getoond. Op de achtergrond is een cel te zien met de celkern en een aantal chromosomen, en dan een lange sliert DNA. Vooraan op het DNA hebben zich methyl-groepen gehecht - de blauwe kristallen -, achteraan zijn histonen te zien - de bolletjes met staartjes -, proteïnen waar het DNA zich rond wikkelt. Of er zich al dan niet een epigenetische factor gebonden heeft aan de staarten van de histonen, verandert hoezeer het DNA zich er rond wikkelt, en dat beïnvloedt dan weer of bepaalde genen in het DNA al dan niet gelezen kunnen worden.