Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Langes Leben durch Toleranz von Genomschäden

25.11.2014

Das Wissenschaftler-Team um Prof. Dr. Björn Schumacher vom Exzellenzcluster CECAD an der Universität zu Köln konnte bei Untersuchungen an Fadenwürmern zeigen, dass ein Langlebigkeitsprogramm die Toleranz gegenüber Genomschäden erhöht.

Schäden in der DNA sammeln sich im Laufe des Lebens an und bewirken eine alternsabhängige Funktionsabnahme der Gewebe. Krankheiten, bei denen die Reparatursysteme der DNA defekt sind, führen daher zum vorzeitigen Altern und zum frühen Tod der betroffenen Patienten. Die Erkenntnisse der Kölner Forscher eröffnen neue Perspektiven für die Behandlung von Alterskrankheiten.

Das Genom in jeder Zelle ist ständigen Angriffen ausgesetzt. Die Angriffe können von außen kommen, etwa durch den UV Anteil des Sonnenlichtes, oder von Innen, etwa durch Nebenprodukte des ganz normalen Stoffwechsels. DNA Schäden sammeln sich im Laufe des Lebens unweigerlich an und verursachen die abnehmende Funktion von Geweben und Organen im Alter. Werden Menschen mit genetischen Defekten in DNA Reparatursystemen geboren, so bleibt das Wachstum ihres Körpers zurück und sie sterben noch im Kindesalter an vorzeitigem Altern.

Wie reagiert der Körper, wenn DNA Schäden nicht repariert werden können oder wenn sie sich mit dem Alter ansammeln? Prof. Dr. Björn Schumacher im CECAD Forschungszentrum: „Wir untersuchen Fadenwürmer, die genau die gleichen genetischen Defekte in der DNA Reparatur tragen, wie Patienten, die an Wachstumsstörungen und vorzeitigem Altern leiden.

Wenn Fadenwürmer außer Stande sind die DNA Schäden zu reparieren, aktivieren sie ein Langlebigkeitsprogramm.“ In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Cell Biology am 24. November 2014 berichtet das Kölner Forscherteam über diese weitreichenden Ergebnisse.

Das Langlebigkeitsprogramm wird von einem Eiweißstoff namens „DAF-16“ ausgeführt. DAF-16 hält normalerweise das Wachstum von jungen Würmern an, wenn keine Nahrung zur Verfügung steht. Die jungen Larven können dadurch lange Hungerperioden durchstehen und erst wenn sie Futter finden setzen sie ihr Wachstum fort, um in der reichhaltigen Umgebung Nachkommen zu zeugen.

Schumachers Arbeitsgruppe konnte nun beweisen, dass DAF-16 auch auf DNA- Schäden reagiert, dann aber – ganz im Gegenteil zum Hungerprogramm – das Wachstum der Jungtiere selbst dann voranschiebt, wenn die DNA Schäden verbleiben. DAF-16 wird dabei von einem zweiten Eiweißstoff „EGL-27“ instruiert das Wachstum zu fördern anstatt es anzuhalten.

Bei erwachsenen Würmern erlaubt DAF-16 den Geweben ihre Funktion beizubehalten, auch wenn DNA Schäden verbleiben. Das DAF-16 Langlebigkeitsprogramm erhöht dabei die Toleranz gegenüber den zunehmenden DNA Schäden. In alten Würmern reagiert DAF-16 aber nicht mehr auf die DNA Schäden. Dadurch verlieren die alten Tiere die DNA Schadens-Toleranz und damit die Gewebsfunktion.

Die Kölner Forscher erhoffen sich von diesen Ergebnissen neue Therapieansätze, die auf der Nutzung der natürlichen Langlebigkeitsprogramme basieren, um alternsassoziierte Erkrankungen infolge der zunehmenden Genomschäden im Alter zu verhindern. Von solchen Therapien könnten auch gerade die Kinder profitieren, die aufgrund ihrer genetischen Erkrankung schon im Kindesalter an den Folgen von DNA Schäden leiden.

Die Erkenntnisse der Forschungsgruppe sind ein entscheidender Schritt um die Vision CECADs an der Universität zu Köln zu verwirklichen: Die molekularen Grundlagen alternsassoziierter Krankheiten zu verstehen und darauf aufbauend neue therapeutische Strategien zu entwickeln.

Kontakt:
Prof. Dr. Björn Schumacher
Exzellenzcluster CECAD in der Universität zu Köln
Telefon +49 221 478-84202
bjoern.schumacher@uni-koeln.de

Astrid Bergmeister MBA
Leiterin CECAD PR & Marketing
Telefon + 49 (0) 221-478 84043
astrid.bergmeister@uk-koeln.de


Weitere Informationen:

http://www.cecad.uni-koeln.de

Astrid Bergmeister | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Altern Biology CECAD Cluster Eiweißstoff Futter Langes Leben Nature Cell Biology Toleranz dna

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie