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Epigenetik: Mäusekinder erben Verhalten der Eltern

Individuelle Erfahrungen können über epigenetische Mechanismen an den Nachwuchs vererbt werden. Brian Dias und Kerry Ressler von der Emory University in Atlanta (USA) haben bei Mäusen beobachtet: Wenn die Tiere lernen, einen bestimmten Geruch zu fürchten, dann haben auch ihre Kinder und Enkel davor Angst.

Die Forscher konfrontierten Mäuse mit dem fruchtigen Aroma der organischen Verbindung Azetophenon und verabreichten ihnen gleichzeitig elektrische Schläge. Nach einiger Zeit hatten die Tiere gelernt, beides miteinander in Verbindung zu bringen – und erstarrten bereits beim bloßen Wahrnehmen des Geruchs vor Angst. Die Wissenschaftler ließen die so konditionierten Mäuse anschließend Nachkommen zeugen und untersuchten dann deren Verhalten.

Auch die Kinder und Enkel reagierten auffallend ängstlich auf den Azetophenonduft. In ihren Gehirnen waren jene Rezeptoren, mit denen die Maus den Geruch wahrnimmt, überrepräsentiert; gleiches galt für die zugehörigen Sinneszellen. Auf andere Düfte hingegen reagierten die Tiere normal und zeigten auch sonst keine besondere Furchtsamkeit.

Dias und Ressler führten das Experiment mit einem anderen Duftstoff (Propanol) durch und kamen zum gleichen Ergebnis. Zudem ließen sie die Nachkommen der konditionierten Mäuse per künstlicher Befruchtung von fremden Müttern austragen und aufziehen – und beobachteten hier ebenfalls den Effekt. Somit können weder das Verhalten der Eltern noch Substanzen im Blut der natürlichen Mütter dafür verantwortlich sein.

Vererbt wird das erlernte Verhalten anscheinend epigenetisch. Die DNA in den Spermazellen konditionierter Mäuse fiel dadurch auf, dass dem Gen für den Azetophenon-Rezeptor mehrere epigenetische Marker fehlten – so genannte Methylgruppen. Offenbar führte das zu einem intensiveren Ablesen des Gens in den heranwachsenden Nachkommen, wodurch in deren Hirn der Rezeptor überrepräsentiert war. Was genau die epigenetische Umstrukturierung auslöste, wissen die Forscher noch nicht.

Februar 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Februar 2014

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  • Quelle

Dias, B. G., Ressler, K. J.: Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations. In: Nature Neuroscience 17, S. 89 – 96, 2014