Das Geheimnis der Langlebigkeit wird gelüftet. Es dreht sich alles um die Genexpression, und hier erfahren Sie, wie Sie sie beeinflussen können

Die natürliche Selektion hat Säugetiere hervorgebracht, die auf sehr unterschiedliche Weise altern. Wenn wir zum Beispiel nackt sind

Bagger und Spitzmäuse, dann können erstere lebenbis zu 41 Jahre alt, und das ist 20-mal mehr als Nagetiere ähnlicher Größe, zum Beispiel die gleichen Spitzmäuse. Um diese „Inkonsistenz“ zu erklären, führten Wissenschaftler eine spezielle Studie durch. Laut einer neuen Arbeit von Biologen der Universität Rochester, USA, kommt es auf die Mechanismen an, die die Genexpression regulieren.

Vergleich der Langlebigkeitsgene

Wissenschaftler haben Gene untersucht, die damit verbunden sindLebensdauer und entdeckte interessante spezifische Eigenschaften. Es stellt sich heraus, dass zwei Regulierungssysteme, die die Genexpression steuern – das zirkadiane Netzwerk und das Pluripotenznetzwerk – für die Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung sind.

Forscher verglichen GenexpressionsmusterEs gibt 26 Säugetierarten mit unterschiedlicher maximaler Lebenserwartung von zwei Jahren (Spitzmäuse) bis 41 Jahren (Nacktmulle). Sie identifizierten Tausende von Genen, die mit der maximalen Lebensdauer einer Art verbunden sind und positiv oder negativ mit der Langlebigkeit korrelieren.

Nackter Bagger und Spitzmaus. Hightech-Collage, Fotoquelle: flickr

Es stellte sich heraus, dass langlebige Arten in der Regelgeringe Expression von Genen, die am Energiestoffwechsel und an Entzündungen beteiligt sind. Gleichzeitig weisen sie eine hohe Expression von Genen auf, die an der DNA-Reparatur, dem RNA-Transport und der Organisation des Zellskeletts (oder der Mikrotubuli) beteiligt sind.

Frühere Forschung von Vera Gorbunovaund Andrey Seluanov, der an der neuen Studie beteiligt war, zeigten, dass Merkmale wie eine effizientere DNA-Reparatur und eine schwächere Entzündungsreaktion charakteristisch für langlebige Säugetiere sind. Dementsprechend neigten kurzlebige Arten zu einer hohen Expression von Genen, die am Energiestoffwechsel und an Entzündungen beteiligt sind, und zu einer geringen Expression von Genen, die an der DNA-Reparatur, dem RNA-Transport und der Mikrotubuli-Organisation beteiligt sind.

Zwei Säulen der Langlebigkeit

Als Forscher die Mechanismen analysierten,Sie stellten fest, dass an der Regulierung der Expression dieser Gene zwei Hauptsysteme beteiligt sind. Gene mit kurzer Lebensdauer, die am Energiestoffwechsel und an Entzündungen beteiligt sind, werden durch zirkadiane Netzwerke gesteuert. Das heißt, ihr Ausdruck ist auf bestimmte Tageszeiten beschränkt. Dementsprechend wird dies dazu beitragen, die Genexpression bei langlebigen Arten insgesamt zu begrenzen. Dadurch werden Wissenschaftler in der Lage sein, Gene für eine kurze Lebenserwartung zu steuern.

Vergleich der Genexpressionsmuster in 26 Arten mitDie Biologen Vera Gorbunova und Andrei Seluanov aus Rochester entdeckten, dass die Eigenschaften verschiedener Gene durch zirkadiane oder Pluripotenznetzwerke gesteuert werden. 
Illustration der Universität Rochester / Julia Joshp

„Wir müssen gesunde Schlafmuster aufrechterhalten undVermeiden Sie Lichteinwirkung in der Nacht, da dies die Expression von Genen erhöhen kann, die die Lebensdauer negativ beeinflussen“, erklärt Gorbunova in einer Pressemitteilung zur Studie.

Auf der anderen Seite gibt es Gene mit langer LebensdauerDas Leben, das an der DNA-Reparatur, dem RNA-Transport und den Mikrotubuli beteiligt ist, wird durch das sogenannte Pluripotenznetzwerk gesteuert. Es ist an der Umprogrammierung somatischer Zellen – also aller Zellen, die nicht reproduktiv sind – in embryonale Zellen beteiligt. Sie verjüngen und regenerieren sich viel leichter, indem sie die DNA neu verpacken, die mit zunehmendem Alter unorganisiert wird.

„Es stellte sich heraus, dass die Evolution das Pluripotenz-Netzwerk aktiviert hat, um die Lebensdauer zu verlängern“, betonen die Wissenschaftler.

Was ist das Endergebnis?

So das Pluripotenznetzwerk und seine Verbindungenmit „guten“ Genen für die Lebensdauer erwies sich als „eine wichtige Entdeckung für das Verständnis, wie sich Langlebigkeit entwickelt“, schließt Andrei Seluanov. Die neue Arbeit wird auch bei der Entwicklung fortschrittlicher Anti-Aging-Methoden helfen. Es ist geplant, dass sie Schlüsselgene für eine lange Lebenserwartung aktivieren. Darüber hinaus wird sich die Medizin der Zukunft darauf konzentrieren, die Expression negativer Gene zu reduzieren, die die Lebensdauer verkürzen.

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