Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hefe im Dornröschenschlaf

09.12.2009
Max-Planck Forscher identifizieren Gene, die die Langlebigkeit von Hefezellen bei geringen Temperaturen begrenzen

Zellen altern umso schneller, je aktiver der Stoffwechsel ihres Organismus ist. Dabei entstehen freie Radikale, die Zellen schädigen. Wie diese jedoch das Altern beeinflussen, ist umstritten. Die Identifizierung von 93 Mutationen, die Hefezellen ein Überleben für mehrere Jahre bei vier Grad Celsius ermöglichen, bietet nun neue Einblicke in diesen Prozess (Aging, advanced online publication, 7. Dezember 2009).

Hefezellen sind ein begehrtes Modell der Alterungsforschung. Wie alle lebenden Organismen haben sie eine begrenzte Lebensdauer. Diese wird durch ihre Genetik, Stoffwechselrate und Umwelt beeinflusst. Gleichzeitig können Biologen sie im Labor leicht manipulieren, beispielsweise einzelne Gene ausschalten. Forscher um Markus Ralser des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik haben daher systematisch untersucht, ob das Überleben von Hefezellen bei vier Grad Celsius durch das Entfernen einzelner Gene verlängert werden kann. Dazu wurden 5.150 Hefestämme, denen jeweils ein Gen fehlt, nach Langzeit-Lagerung im Kühlraum beobachtet. Nach einem Jahr waren noch fast alle Hefe-Kolonien lebensfähig, nach insgesamt fünf Jahren jedoch nur noch ein Bruchteil. Anschließende Tests zeigten, dass den sehr widerstandsfähigen Hefezellen insgesamt 93 Gene fehlten. Diese spielen vor allem im grundlegenden Zellstoffwechsel eine Rolle.

Bei niedrigen Temperaturen überleben Hefezellen deutlich länger als bei höheren. So enthält eine Hefekultur bei 30 Grad Celsius für zwei bis vier Wochen lebende Zellen, bei vier Grad Celsius jedoch leben Hefestämme in der Regel ein Jahr und länger. Der Stoffwechselumsatz und die Wachstumsrate von Hefe sind bei niederen Temperaturen stark reduziert. Die Zellen "dämmern" wie in einem Dornröschenschlaf.

Im Zuge der Stoffwechselprozesse entstehen durch Zellatmung freie Radikale. Sie besitzen ein ungepaartes Elektron und reagieren daher extrem leicht mit anderen Molekülen. Bei geringer Stoffwechselrate werden durch diesen Prozess weniger freie Radikale freigesetzt als bei hoher. Bei niedrigen Temperaturen wie in der Berliner Langzeitstudie, sollte die Bildung von freien Rakdikalen durch den Stoffwechsel deshalb keine große Rolle spielen. Doch auch hier lebten Hefezellen mit dekfektem Primärstoffwechsel länger. "Ein hoher Stoffwechsel schädigt Zellen auch noch durch andere Mechanismen", sagt Ralser. "Anscheinend sind diese eher dafür verantwortlich, dass sich die Lebensspanne verkürzt." Welche dies genau sind, wissen die Wissenschaftler bisher jedoch noch nicht.

Die Forscher fanden heraus, dass die langlebigen Hefestämme in der Regel schlechter gegen oxidativen Stress geschützt sind als durchschnittliche Hefestämme. "Die ganze Anti-Oxidations-Maschinerie braucht unheimlich viel Energie. Diese Energie kann die Hefe aber natürlich über einen Zeitraum von fünf Jahren gut gebrauchen", sagt Ralser. "Zellen, die auf den teuren Schutz verzichten, haben somit einen Vorteil." Anscheinend ist Langlebigkeit nicht generell an die Fähigkeit gebunden ist, mit oxidativem Stress umzugehen.

Originalveröffentlichung:

Lucie Postma, Hans Lehrach und Markus Ralser
Surviving in the cold: yeast mutants with extended hibernating lifespan are oxidant sensitive

Aging, advanced online publication, 7. Dezember 2009, (http://www.impactaging.com)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Patricia Marquardt
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin
Tel.: +49 30 8413-1716
E-Mail: patricia.marquardt@molgen.mpg.de
Markus Ralser
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin
Tel.: +49 30 8413-1567
E-Mail: ralser@molgen.mpg.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Der Hausschwamm als Chemiker
20.01.2017 | Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut (HKI)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein neuer Index zur Diagnose einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Cockpit für Kühlgeräte

20.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Der Hausschwamm als Chemiker

20.01.2017 | Biowissenschaften Chemie