Mittlerweile sprechen immer mehr Befunde dafür, dass hier epigenetische Vererbung eine Rolle spielt, d. h. Umwelteinflüsse, die auf die Eltern ein­wirken, verändern deren Genaktivität, und das so ent­standene Aktivitätsmuster findet sich zumindest teil­weise auch bei den Nachkommen wieder. Angesichts der Tatsache, dass die Genaktivität in der befruchteten Eizelle umfassend neu programmiert wird, ist allerdings bisher nicht klar, durch welche molekularen Mechanis­men die epigenetische Beibehaltung der Genaktivität vermittelt wird. Die epigenetische Übertragung insbe­sondere von mütterlicher Seite ist aber in vielen Fällen belegt. Weniger klar ist, ob und wie sie auch von väter­licher Seite erfolgt, denn in der Samenzelle sind nur wenige Genregulationsmoleküle enthalten.

Dr. Teperino beschäftigt sich also mit der epigenetischen Vererbung von Stoffwechselstörungen insbesondere von väterlicher Seite. Unter anderem konnte er an einem Mausmodell nachweisen, dass Übergewicht des Vaters auch die Nachkommen anfällig für Übergewicht macht. Zu ähnlichen Befunden gelangten auch epidemiologische Studien an Menschen. Bei den Mäusen kommt es dabei zur Fehlfunktion eines Proteinkomplexes namens Poly­comb (PRC), der über die Struktur des DNA-Protein-Komplexes (Chromatin) mitbestimmt. Welche Signale der PRC-Aktivität vor- und nachgeschaltet sind, ist bis­her jedoch nicht bekannt.

Im Rahmen des Forschungsprojektes wird deshalb genauer untersucht, welchen Regulati­onseinflüssen PRC unterliegt. Im Mittelpunkt stehen dabei zwei Genregulationsenzyme aus der Klasse der Kinasen namens Ampk und Akt. Diese wirken bekann­termaßen an Signalübertragungsmechanismen im Rah­men von Stoffwechselstörungen mit. An geeigneten gentechnisch veränderten Mäusen sollen mit molekular­biologischen, physiologischen, biochemischen und embryologischen Methoden folgende Fragen beantwortet werden:

• Wie verändern sich die Genaktivitätsmuster bei Vater und Nachkommen, wenn man Ampk und/oder Akt gezielt ausschaltet? Wirkt sich eine solche Inaktivie­rung auf den Fettstoffwechsel und die Entstehung von Übergewicht bzw. Diabetes aus?
• Welche Gene von Vätern und Nachkommen ändern ihre Aktivität unter dem Einfluss der Ernährung auf dem Weg über Ampk/Akt und PRC? Welche Unter­schiede bestehen unter diesen Bedingungen zwischen den gesamten Genaktivitätsmustern von Vater, frü­hem Embryo und ausgewachsenem Nachkommen?

Insgesamt möchte Dr. Teperino neue Aufschlüsse über die Bedeutung von Ampk, Akt und PRC für die epigenetische Vererbung von Fettleibigkeit und Diabetes gewinnen. Möglicherweise lassen sich damit erstmals Anhaltspunkte dafür aufzeigen, wie sich eine epigenetische Vererbung dieser Krankheiten verhindern lässt.