Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winziger Teil des Genoms ermöglicht Vorhersage der maximalen Lebensdauer

12.12.2007
Mechanismen des biologischen Alterns offenbar für alle Lebewesen ähnlich - Neue Erkenntnisse unterstützen die Oxidationstheorie des Alterns

Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz haben eine Methode entwickelt, mit der sich die maximale Lebensdauer fast jeder beliebigen Tierart aus einem bestimmten, sehr kleinen Bereich des Erbmaterials vorhersagen lässt.

Biochemiker der Arbeitsgruppe Evolutionäre Pathobiochemie um Juniorprofessor Bernd Moosmann vom Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie haben sich vor einigen Jahren der Frage zugewandt, warum sich die maximal erreichbare Lebensdauer der verschiedenen Tierarten so stark unterscheidet.

Beim Menschen beispielsweise beträgt das maximale Lebensdauerpotenzial etwa 120 Jahre, bei der Maus hingegen nur etwa 4 Jahre und bei manchen Bodenwürmern sogar nur etwa 2 Wochen. Um diesem Rätsel auf den Grund zu gehen, begannen die Bioinformatiker, alle in den wissenschaftlichen Datenbanken zugänglichen Gensequenzen mit entsprechenden Berichten über die maximal erreichbare Lebensdauer der verschiedensten Tiere in freier Wildbahn oder in zoologischen Gärten systematisch zu vergleichen.

Nach der Analyse partieller und vollständiger Genomsequenzen von mehreren hundert Tierarten ergab sich, dass schon die Kenntnis eines bestimmten, winzigen Teils eines jeweiligen Genoms ausreicht, um die Größenordnung der maximalen Lebensdauer einer Spezies vorherzusagen. Dieser bestimmte Teil, das mitochondriale Genom, enthält meistens nur 13 Gene, welche in spezielle Proteine umgeschrieben werden, die alle mit der Energiegewinnung durch Atmung und Sauerstoffverbrauch befasst sind. Tiere, bei denen diese 13 Proteine chemisch besonders stabil aufgebaut waren, lebten nun deutlich länger als solche Tiere, bei denen sie leichter oxidierbar und somit instabiler waren. Aus dem genauen Maß an genetisch kodierter Stabilität der 13 Proteine ließ sich daraufhin die maximale Lebensdauer vorhersagen.

Die Bedeutung dieser Ergebnisse, die nun von der Zeitschrift Aging Cell veröffentlicht wurden, besteht darin, dass die neue Methode universell für fast alle bekannten Tiere anwendbar ist, also beispielsweise für Wirbeltiere wie Säuger, Vögel und Fische, aber auch für Krebse, Insekten und Würmer. Diese Tatsache belegt, dass die basalen Mechanismen des biologischen Alterns offenkundig für alle Lebewesen aus dem Tierreich dieselben sind, was für die Erforschung des menschlichen Alterns von großer Relevanz ist. Darüber hinaus demonstrieren die neuen Ergebnisse, dass die chemische Oxidationsstabilität einiger weniger, aber zentraler Proteine für ein hohes maximales Lebensdauerpotenzial essentiell ist, was die sogenannte Oxidationstheorie des Alterns (auch Freie-Radikal-Theorie des Alterns genannt) nachhaltig stützt. Die genannten 13 Gene werden interessanterweise ausschließlich über die Mutter eines jeden Individuums vererbt.

Zurzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, die neue Vorhersagemethode zu präzisieren und die Mechanismen, nach welchen sich die genannten 13 Gene und ihre Proteinprodukte während der Evolution verändert haben, besser zu verstehen. Hierzu soll die Kooperation mit den experimentellen Alternsforschern um Christian Behl, ebenfalls vom Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie, noch weiter ausgebaut werden, um die Möglichkeiten für eine gezielte Manipulation im Sinne einer Erhöhung der Stabilität der genannten 13 Atmungsproteine auszuloten.

Kontakt und Informationen:
Jun.-Prof. Dr. Bernd Moosmann
Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. +49 6131 39-26707, Fax +49 6131 39-20185
E-Mail: moosmann@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/PhysiolChemie/patho/ag_moosmann.htm

Weitere Berichte zu: Altern Genom Pathobiochemie Physiologische Protein Tierart

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bayreuther Genetiker entdecken Regulationsmechanismus der Chromosomen-Vererbung
09.04.2020 | Universität Bayreuth

nachricht Superinfektionen bei Influenza: Jenaer Lungenbläschen-Chip zeigt, wie Bakterien und Viren Zellbarrieren beschädigen
09.04.2020 | InfectoGnostics - Forschungscampus Jena 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: Breites Spektrum: Neuartiges Hybridmaterial erweist sich als effizienter Fotodetektor

Digitalkameras, aber auch viele andere elektronische Anwendungen benötigen lichtempfindliche Sensoren. Um den steigenden Bedarf an solchen optoelektronischen Bauteilen zu decken, sucht die Industrie nach neuen Halbleitermaterialien. Diese sollten nicht nur einen möglichst breiten Wellenlängenbereich erfassen, sondern auch preisgünstig sein. Ein in Dresden entwickeltes Hybridmaterial erfüllt beide Anforderungen. Himani Arora, Physik-Doktorandin am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), wies nach, dass sich eine metallorganische Verbindung als Breitband-Fotodetektor verwenden lässt. Da es keine teuren Rohstoffe enthält, kann es in großen Mengen preisgünstig produziert werden.

Metallorganische Gerüste (Metal-Organic Frameworks, MOFs) haben sich in den vergangenen zwanzig Jahren zu einem gefragten Materialsystem entwickelt. Die...

Im Focus: Broad spectrum: Novel hybrid material proves an efficient photodetector

Digital cameras as well as many other electronic devices need light-sensitive sensors. In order to cater for the increasing demand for optoelectronic components of this kind, industry is searching for new semiconductor materials. They are not only supposed to cover a broad range of wavelengths but should also be inexpensive.

A hybrid material, developed in Dresden, fulfils both these requirements. Himani Arora, a physics PhD student at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR),...

Im Focus: Langlebigere Satelliten, weniger Weltraumschrott

Forschende der Universität Stuttgart nehmen innovatives induktives Plasmatriebwerk auf Helicon-Basis in Betrieb

Erdbeobachtungssatelliten für niedrige Flughöhen, kleiner, leichter und billiger als herkömmliche Modelle: Das sind die Ziele des EU- Projekts „DISCOVERER“, an...

Im Focus: X-ray vision through the water window

The development of the first high-repetition-rate laser source that produces coherent soft x-rays spanning the entire 'water window' heralds the beginning of a new generation of attosecond technology

The ability to generate light pulses of sub-femtosecond duration, first demonstrated some 20 years ago, has given rise to an entirely new field: attosecond...

Im Focus: Innovative Technologien für Satelliten

Er kommt ohne Verkabelung aus und seine tragende Struktur ist gleichzeitig ein Akku: An einem derart raffiniert gebauten Kleinsatelliten arbeiten Forschungsteams aus Braunschweig und Würzburg. Für 2023 ist das Testen des Kleinsatelliten im Orbit geplant.

Manche Satelliten sind nur wenig größer als eine Milchtüte. Dieser Bautypus soll jetzt eine weiter vereinfachte Architektur bekommen und dadurch noch leichter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

06.04.2020 | Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Preisgekröntes Projektmanagement

09.04.2020 | Förderungen Preise

Breites Spektrum: Neuartiges Hybridmaterial erweist sich als effizienter Fotodetektor

09.04.2020 | Materialwissenschaften

Bayreuther Genetiker entdecken Regulationsmechanismus der Chromosomen-Vererbung

09.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics