Inleiding

In elke cel van een organisme ligt hetzelfde DNA. Toch ontwikkelen de circa 37 biljoen cellen van ons lichaam zich tot 1 van de meer dan 200 celtypen, elk met hun eigen stabiele identiteit en functie. Dit verschil wordt niet veroorzaakt door de DNA-sequentie zelf, maar door epigenetische modificaties: chemische markeringen die per cel bepalen welke genen actief of inactief zijn.

Het probleem

De huidige genetica gaat ervan uit dat de informatie voor deze regulatie in het DNA zelf ligt vastgelegd. Maar dit stuit op een fundamentele paradox:
In elke cel kan het DNA miljoenen epigenetische markeringen dragen.
De epigenetische markeringen zijn dynamisch en kunnen ten allen tijde aangepast worden.
Het totaal aantal epigenetische combinaties in een organisme overstijgt ruimschoots de informatiecapaciteit van DNA - mogelijk gaat het om grootte-ordes meer.
Er is dus méér informatie nodig dan wat de lineaire code van nucleotiden alleen kan bevatten.
De vraag dringt zich op: waar komt de informatie voor de sturing van de epigenetische regulatie vandaan? Wat is de bron van de informatie?

Kern van het probleem

1. Onvoldoende opslagcapaciteit: DNA kan niet alle mogelijke epigenetische toestanden expliciet coderen.
2. Cellulair geheugen: cellen behouden hun identiteit over vele delingen, maar het mechanisme achter dit geheugen is onvoldoende verklaard.
3. Zelforganisatie versus instructie: het is onduidelijk in hoeverre patronen spontaan ontstaan of gestuurd worden door hogere, regulerende principes.

Onderzoekslijnen

Om dit probleem te begrijpen, moeten verschillende invalshoeken worden gecombineerd:

• Informatietheorie: bepalen hoeveel extra informatie nodig is.
• Systeembiologie: analyseren hoe netwerken van signalen, interacties en omgevingsinvloeden patronen vormen.
• Het begrijpen van de door epigenetica doorgegeven informatie: het belangrijkste aspect van de epigenetische informatie is de regeling van de verschillende processen in een lichaam. Het is dus eigenlijk de uiting van een Intelligentie die deze processen regelt. 
• Het volgende punt is de oorsprong van deze informatie te traceren, de informatietheorie leert ons immers dat informatie afkomstig is  van een Intelligentie.

Conclusie

Het Epigenetisch reguleringsprobleem dwingt ons tot een nieuw paradigma. Het DNA is niet de enige drager van biologische informatie. Het ontrafelen van de verborgen lagen van regulatie kan leiden tot de ontdekking van fundamentele natuurwetten van het leven. Maar daarbij zullen we rekening moeten houden met een mogelijk bovennatuurlijke Intelligentie.

Er zijn anno 2025 reeds een aantal pogingen gedaan om de omvang van het informatieprobleem rond epigenetica in te schatten, maar het veld staat nog in de kinderschoenen. We schetsen de belangrijkste richtingen:

1. Informatie-theoretische benaderingen

Sommige biologen en bio-informatici hebben geprobeerd de informatiecapaciteit van epigenetische markeringen te berekenen.
Bijvoorbeeld: DNA-methylatie kan theoretisch op miljoenen CpG-plaatsen variëren. Als je elke CpG-plaats als een bit (gemethyleerd of niet) bekijkt, dan ligt de potentiële informatiecapaciteit in de orde van honderden megabits per cel, vergeleken met de ongeveer 1 gigabit aan "harde code" in het DNA zelf.
Dit betekent dat de epigenetische laag minstens evenveel of meer informatie kan bevatten als de sequentie van het genoom.

2. "Epigenetic Code"-concept

Onderzoekers spreken soms van een epigenetische code, analoog aan de genetische code.
Echter, in tegenstelling tot de genetische code (waar codons ondubbelzinnig aminozuren bepalen) is de epigenetische code context-afhankelijk en dynamisch.
Daardoor is er nog geen sluitend "woordenboek" van markeringen → functies.

3. Complexiteit van celdifferentiatie

Bij de mens zijn er naar schatting meer dan 200 verschillende celtypes.
Elk celtype vereist een uniek patroon van aan- en uitgeschakelde genen.
De combinatorische mogelijkheden zijn astronomisch: het aantal mogelijke epigenetische toestanden overstijgt verre het aantal werkelijke celtypes.
Dit suggereert dat er nog een hogere orde van coördinatie en beperking moet bestaan, anders zou het systeem volledig chaotisch worden.

4. Pogingen tot kwantificatie

Een paar studies hebben geprobeerd de entropie van methylatiepatronen of histonmodificaties te meten om de informatiehoeveelheid te schatten.
Resultaten wijzen erop dat de epigenetische informatie-inhoud vergelijkbaar of zelfs groter kan zijn dan die van het genoom.
Maar een systematische berekening voor alle 37 biljoen cellen in een mens is nog niet gemaakt.

Besluit:

Er is erkend dat de laag met epigenetische markeringen op het  DNA een gigantische hoeveelheid extra informatie bevat en dat dit de klassieke "DNA-als-boek-van-het-leven"-metafoor fundamenteel ondermijnt. 
Een volledige, sluitende kwantitatieve inschatting van de totale informatiebehoefte ontbreekt nog. Maar een meer  prominent probleem is dat er ook weer voor deze informatie een Bron moet gevonden worden.

Het zwaartepunt in dit probleem bevindt zich in de periode tussen de bevruchting van de eicel en de geboorte van het kind. Dit proces begint met 1 cel met 1 set chromosomen of DNA. Vanaf dat moment moet elke cel die erbij komt de juiste functie hebben en op de juiste plaats zitten. Voor een pasgeboren baby zijn dat 1–3 × 10¹² cellen (1 tot 3 biljoen). In de loop van die tijd kunnen nog heel wat van die cellen van functie veranderen of bepaalde producties aan- of uit- zetten. Ook dat gebeurt met epigenetische markers. De groei van de foetus is dus de meest kritieke fase, wat betreft de informatie die de genetische markers doorgeven.
Is het dan niet merkwaardig dat koning David ongeveer 3.000 jaar geleden deze woorden in een lied verwerkte:

 Ps 139:13-18

.... Want Gij hebt mijn nieren gevormd, mij in de schoot van mijn moeder geweven.
Ik loof U, omdat ik gans wonderbaar ben toebereid,
wonderbaar zijn uw werken; mijn ziel weet dat zeer wel.
Mijn gebeente was voor U niet verholen, toen ik in het verborgene gemaakt werd,
gewrocht in de diepten van het aardrijk; uw ogen zagen mijn vormeloos begin;
in uw boek waren zij alle opgeschreven, de dagen, die geformeerd zouden worden,
toen nog geen daarvan bestond.
Hoe kostelijk zijn mij uw gedachten, o God, hoe overweldigend is haar getal.
Wilde ik ze tellen, zij zijn talrijker dan het zand; als ik ontwaak, dan ben ik nog bij U.