Wie „unsterbliche“ Quallen-DNA die Lebensspanne des Menschen verlängern könnte

Zwei Forscher der Eötvös-Loránd-Universität haben spannende Fortschritte beim Verständnis unseres Alterungsprozesses gemacht.

Die Forscher Dr. Adam Sturm und Dr. Tibor Vilay von der Eötvos-Loránd-Universität in Ungarn haben eine wichtige Entdeckung in der Erforschung des Alterns gemacht. Ihre Forschung konzentrierte sich auf „übertragbare Elemente“ (TEs) in unserem Körper DNADabei handelt es sich um Teile, die innerhalb unseres genetischen Codes weitergegeben werden können. Eine übermäßige Bewegung dieser TEs kann zu einer Destabilisierung des genetischen Codes führen, was zum Alterungsprozess beitragen kann.

Wissenschaftler haben einen spezifischen Prozess namens Piwi-piRNA-Weg identifiziert, der bei der Kontrolle dieser TEs hilft. Sie haben beobachtet, dass dieser Weg in bestimmten Zellen funktioniert, die nicht altern, etwa in Krebsstammzellen und insbesondere in mehrdeutigen Zellen Torretops Dohrne, bekannt als die „unsterbliche Qualle“. Durch die Verstärkung wird dieser Weg im Wurm bezeichnet Bestimmte Typen sind elegantDer Wurm lebte viel länger.

Führende Theorien und empirische Beweise

In früheren historischen Artikeln mit dem Titel „Die Maschinerie des Alterns: Die wesentliche Rolle transponierbarer Elemente bei der Zerlegung des Genoms.“ (2015) und „Piwi-piRNA-Pfad: Der Weg zur Unsterblichkeit“ (2017) theoretisieren Dr. Sturm und Dr. Vellay den tiefgreifenden Zusammenhang zwischen dem Piwi-piRNA-System und dem spannenden Konzept der biologischen Unsterblichkeit. Jetzt in ihrer neuesten Veröffentlichung am NaturkommunikationSie liefern empirische Belege. Ihre Forschung zeigte, dass die Kontrolle der Aktivität von TEs tatsächlich die Lebensdauer verlängern kann, was darauf hindeutet, dass diese mobilen DNA-Elemente eine entscheidende Rolle im Alterungsprozess spielen.

Im Inneren der Würmer leuchtet der verbesserte piwi-piRNA-Weg grün, wodurch sie 30 % länger leben können. Bildnachweis: Sturm, Á., et al., 2023, DBS.

Technisch gesehen nutzten die Forscher Techniken, um die Aktivität von TEs „herunterzuregulieren“ oder zu beruhigen. Als sie dies mit spezifischen TEs in den Würmern taten, zeigten die Würmer Anzeichen einer langsameren Alterung. Darüber hinaus verstärkten sich die lebensverlängernden Effekte, wenn mehrere TEs gleichzeitig gesteuert wurden.

Implikationen für Medizin und Biologie

„In unseren Lebensspannentests beobachteten wir einen statistisch signifikanten Vorteil über die Lebensspanne, sobald TEs herunterreguliert oder physikalisch überexprimierte Elemente des Piwi-piRNA-Signalwegs waren“, erklärte Dr. Sturm. „Dies öffnet die Tür zu unzähligen möglichen Anwendungen in der Welt der Medizin und Biologie.“

Darüber hinaus fand das Team mit zunehmendem Alter genetische Veränderungen in der DNA dieser Würmer, insbesondere in den TEs. Es wurde beobachtet, dass diese als N6-Adenin-DNA-Methylierung bekannten Veränderungen die TE-Transkription und das Hopping mit zunehmendem Alter des Tieres erhöhen.

Dr. Felai betonte die möglichen Auswirkungen dieser Entdeckung: „Diese epigenetische Modifikation könnte den Weg für eine Methode zur Altersbestimmung anhand der DNA ebnen und so eine genaue biologische Uhr liefern.“

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wissenschaftler durch ein besseres Verständnis dieser mobilen DNA-Elemente und der Wege, die sie steuern, möglicherweise auf dem richtigen Weg sind, Wege zu entwickeln, um die Lebensdauer zu verlängern und die Gesundheit in unseren späteren Jahren zu verbessern.

Referenz: „Die Reduzierung der Organisation transportabler Gegenstände führt zu einer längeren Lebensdauer Bestimmte Typen sind elegant„ Geschrieben von Adam Sturm, Eva Saski, Bernadette Hotze, Anna Tarnussi, János Barna, Ferenc Bodnar, Himani Sharma, Tibor Kovacs, Eszter Ary, Nora Weinhardt, Csaba Kiribisi, Andras Persel, Zoltan Evics und Tibor Vilay, 29. August 2023, Naturkommunikation.
doi: 10.1038/s41467-023-40957-9