Genf. Biologische Eigenschaften werden nicht ausschließlich über die DNA-Sequenz an die nächste Generation weitergegeben. Wissenschaftler der Universität Genf (UNIGE) haben in einer Studie mit Fadenwürmern (Caenorhabditis elegans) nachgewiesen, dass eine vorübergehende Änderung der Genregulation über mindestens 15 Generationen hinweg vererbt werden kann. Dies geschieht, obwohl die Nachkommen die genetische Veränderung, die den Prozess ursprünglich ausgelöst hat, selbst gar nicht mehr in sich tragen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „EMBO Journal“ veröffentlicht.
Das Team um Florian Steiner, Professor am Departement für Molekular- und Zellbiologie der UNIGE, untersuchte die Mechanismen der epigenetischen Vererbung. Im Zentrum stand dabei eine spezifische Veränderung von Histonen – Proteinen, die für die Verpackung der DNA zuständig sind –, bekannt als H3K27me3. Diese epigenetische Markierung sorgt normalerweise dafür, dass bestimmte Gene unterdrückt und somit nicht abgelesen werden.
Für das Experiment störten die Forschenden die Verteilung dieser Markierung vorübergehend, indem sie die Würmer eine mutierte Form des Histons H3.3 bilden ließen. Diese Manipulation führte unter anderem dazu, dass die Fruchtbarkeit der Elterngeneration drastisch sank – von rund 300 Nachkommen auf 50 bis 100. Obwohl die nachfolgenden Generationen genetisch völlig normal waren und das mutierte Histon nicht mehr besaßen, blieben sowohl die fehlerhafte Genregulation als auch die verminderte Fruchtbarkeit über mindestens 15 Generationen bestehen.
Die Erstautoren der Studie, der Doktorand Isa Özdemir und der Postdoktorand François-Xavier Stubbe, identifizierten dabei zwei aufeinanderfolgende Prozesse: Ein erster Mechanismus etabliert den neuen epigenetischen Zustand nach der anfänglichen Störung, während ein zweiter Prozess dafür sorgt, dass dieser Zustand über die Generationen hinweg stabil bleibt. Diese Form der Vererbung könnte Organismen eine zusätzliche Möglichkeit bieten, flexibel auf wechselnde Umweltbedingungen zu reagieren.
Vergleich der Vererbungssysteme (Klassisch vs. Epigenetisch)
| Merkmal | Klassische (genetische) Vererbung | Epigenetische Vererbung (laut UNIGE-Studie) |
|---|---|---|
| Träger der Information | DNA-Sequenz (Abfolge der Basen) | Histon-Modifikationen (z. B. H3K27me3-Markierung) |
| Dauerhaftigkeit | Permanent (bis zu einer erneuten Mutation) | Temporär, aber langanhaltend (mindestens 15 Generationen) |
| Abhängigkeit vom Auslöser | Bleibt im Genom verankert, wenn vererbt | Bleibt bestehen, obwohl der genetische Auslöser verschwunden ist |
| Auswirkung im Experiment | Genetischer Normalzustand der Nachkommen | Anhaltende Fehlregulation und reduzierte Fruchtbarkeit (50–100 statt 300 Junge) |
| Biologische Funktion | Grundbauplan des Organismus | Dynamische Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen |
Hinweis zur Originalpublikation: Die Studie „Transgenerational inheritance of altered H3K27me3 in wild-type Caenorhabditis elegans“ ist unter der DOI 10.1038/s44318-026-00907-9 registriert.
