Randy Jirtle

Biologe und Forschungsgebiet

Randy L. Jirtle (* 9. November 1947 in Kewaunee, Wisconsin) ist ein amerikanischer Biologe. Bekannt wurde er vor allem durch Forschung zu Strahlenbiologie und Epigenetik. Epigenetik bezeichnet Veränderungen der Genaktivität, die nicht auf einer Änderung der DNA-Sequenz beruhen. Jirtle untersucht besonders, wie Umwelteinflüsse solche Veränderungen beeinflussen können.

Weitere Schwerpunkte sind die genomische Prägung und fetale Ursprünge von Krankheitsanfälligkeit. Genomische Prägung bedeutet, dass die Aktivität bestimmter Gene davon abhängen kann, ob sie von der Mutter oder vom Vater stammen. Dieses Phänomen entstand laut Artikel vor etwa 150 Millionen Jahren bei den Vorfahren der Beuteltiere und Höheren Säugetiere, den Theria-Säugetieren, sowie unabhängig davon bei Blütenpflanzen.

Ausbildung und wissenschaftliche Tätigkeit

Jirtle wuchs in Algoma auf und studierte zunächst Nukleartechnik an der University of Wisconsin–Madison; den Abschluss erwarb er 1970. Unter dem Einfluss des Strahlenbiologen Kelly H. Clifton wechselte er zur Biologie. 1976 wurde er an der Universität Wisconsin promoviert.

1980 wurde er an der Duke University in Durham, North Carolina, Assistenzprofessor für Radiologie, 1990 Professor für Radioonkologie und 1998 außerordentlicher Professor für Pathologie. An der Duke University wirkte er unter anderem von 1997 bis 2012 im Cell and Molecular Biology Training Program, leitete bis 2012 das Epigenetics and Imprinting Laboratory und gehörte von 2002 bis 2012 dem universitären Genetikprogramm an.

Seit 2013 ist er Professor für Epigenetik an der University of Bedfordshire in Bedford, seit 2014 Lehrbeauftragter für Epigenetik an der North Carolina State University in Raleigh. Außerdem ist er Gastprofessor am McArdle Laboratory of Cancer Research der Universität in Madison.

Experimente mit Yellow-Agouti-Mäusen

Jirtle veröffentlichte mehr als 190 wissenschaftliche Artikel, meldete drei Patente an und betreibt die Website Geneimprint. Besonders wichtig sind seine Versuche zur Vererbung epigenetischer Prägungen unter dem Einfluss der Umwelt.

Yellow-Agouti-Mäuse tragen im Gen viable yellow agouti ein Transposon, also ein „springendes Gen“. Dieses verändert die Genaktivität: Die Mäuse haben gelbes Fell, sind übergewichtig und krankheitsanfällig. Wird das Transposon während der Embryonalentwicklung durch die Anlagerung einer Methylgruppe epigenetisch stumm geschaltet, besitzen die Tiere dagegen den Phänotyp gewöhnlicher Mäuse.

2003 zeigten Jirtle und Robert A. Waterland, dass die Ernährung weiblicher Yellow-Agouti-Mäuse zwei Wochen vor der Paarung und während der Trächtigkeit die Methylierung des Transposons und damit den Phänotyp der Nachkommen beeinflusste. Bei einer methylreichen Diät mit Methylgruppenlieferanten wie Folsäure, Vitamin B12, Cholin und Betain waren die Transposons der Nachkommen offenbar stark methyliert; die Mehrheit der Jungtiere entsprach gewöhnlichen Mäusen. Ohne diese Ernährung überwog der gelbe, übergewichtige Phänotyp.

2007 berichteten Jirtle und Kollegen, dass Bisphenol A (BPA) bei Muttertieren das Risiko einer mangelhaften Methylierung der Nachkommen erhöhte. Eine methylreiche Diät konnte diesen Effekt kompensieren; dann waren die meisten Mäuse wieder braun und gesund. Die Environmental Mutagenesis and Genomics Society bezeichnete den Fund als einen der „bedeutendsten wissenschaftlichen Fortschritte des 21. Jahrhunderts“.

Fachliche Anerkennung und Mitwirkung

Für die BPA- und Ernährungsforschung erhielt Jirtle 2019 den Alexander Hollaender Award der Environmental Mutagenesis and Genomics Society. Zu seinen weiteren Auszeichnungen zählen der Distinguished Achievement Award des College of Engineering der University of Wisconsin (2006), der Epigenetic Medicine Award (2008), der Stars Lecture Award in Nutrition and Cancer des National Cancer Institute (2009) und der Linus Pauling Functional Medicine Award (2014). 2007 wurde er für die Person des Jahres des Time-Magazins nominiert.

Jirtle war oder ist außerdem Beiratsmitglied wissenschaftlicher Zeitschriften, darunter Epigenetics seit 2005 und Epigenomics seit 2009. Er gehört mehreren Fachgesellschaften an, etwa der American Association of Cancer Research, der American Society of Human Genetics, der Environmental Mutagenesis Society und der Society of Toxicology.