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Die ELTE-Genetiker Tibor Vellai und Ádám Sturm haben einen wichtigen Schritt zum Verständnis des Alterns gemacht. Ihre Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass sich die mobilen Teile der DNA, die sogenannten transponierbaren Elemente, umgangssprachlich auch „springende Gene“, durch ihre Bewegung unseren genetischen Code zu sehr destabilisieren, was die Ursache für das Altern sein könnte, berichtet hirado.hu.
Die Wissenschaftler haben bereits einen spezifischen Prozess, den Piwi-piRNA-Weg, identifiziert, der zur Regulierung dieser transponierbaren Elemente beiträgt und vor ihnen schützt. Er ist in Zellen oder Organismen zu finden, die nicht altern, wie z. B. Krebsstammzellen.
Als ELTE-Forscher diesen Schutz im Fadenwurm Caenorhabditis elegans, der vor allem in der Entwicklungsbiologie und der Genetik als Modellorganismus erforscht wird, einschalteten, lebte der Wurm deutlich länger, so die ELTE-Abteilung für Genetik in einer Erklärung vom Freitag.
Die Ergebnisse der ungarischen Genetiker wurden in der renommierten Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Wie sie schreiben, leuchten die Zellen in den Würmern, die das eingeführte piwi-piRNA-Abwehrsystem enthalten, grün, was dazu dient, zu überprüfen, ob das Abwehrsystem erfolgreich eingeschleust wurde. Würmer mit einer funktionierenden piwi-piRNA-Abwehr gegen transposable Elemente leben 30 Prozent länger.
Ádám Sturm, Forscher an der ELTE (Eötvös Loránd Universität) in der Abteilung für Genetik, und Tibor Vellai, ehemaliger Leiter der Abteilung für Genetik an der ELTE, haben ein spannendes Konzept für die Beziehung zwischen dem Piwi-piRNA-System und der biologischen Unsterblichkeit formuliert.
Ihre jüngste Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature Communications liefert experimentelle Beweise zur Unterstützung ihrer Theorie.
Ihre Forschungen haben gezeigt, dass die Regulierung der Aktivität von transponierbaren Elementen tatsächlich die Lebensspanne verlängern kann,
was darauf hindeutet, dass diese mobilen DNA-Elemente eine entscheidende Rolle im Alterungsprozess spielen könnten.
Die Forscher setzten verschiedene Techniken ein, um die Aktivität der transponierbaren Elemente zu verringern. Dies führte dazu, dass die Würmer Anzeichen von Alterung langsamer zeigten. Wenn es ihnen gelang, die Aktivität mehrerer transponierbarer Elemente gleichzeitig zu verringern, erhöhte sich die Lebensspanne der Würmer sogar noch weiter.
In unseren Studien zur Lebenserwartung haben wir eine statistisch signifikante Erhöhung der Lebenserwartung erreicht,
indem wir transponierbare Elemente herunterreguliert oder Piwi-piRNA hochreguliert haben. Dies öffnet die Tür zu vielen potenziellen Anwendungen der Methode in der Welt der Medizin und Biologie“, wird Ádám Sturm in der Mitteilung zitiert.
Das ELTE-Forscherteam entdeckte bei seinen Alterungsstudien auch spezifische epigenetische Veränderungen in der DNA dieser Würmer, insbesondere in den transponierbaren Elementen. Epigenetische Modifikationen sind Veränderungen an der DNA, die nicht den DNA-Code, d. h. die Sequenz, betreffen.
Es wurde beobachtet, dass Veränderungen an der DNA die Aktivität transponierbarer Elemente erhöhen, und es wurde festgestellt, dass diese bei den Würmern mit zunehmendem Alter zunimmt. Das deutet darauf hin, dass diese epigenetische Veränderung auch eine wichtige Rolle beim Altern spielen könnte.
„Diese epigenetische Veränderung ist nicht nur wegen der Entdeckung ihrer potenziellen Rolle bei der Alterung sehr aufregend, sondern sie könnte auch den Weg für eine Methode zur Bestimmung des Alters anhand der DNA ebnen, die in Zukunft sogar eine wichtige Rolle in der Forensik spielen könnte“, unterstreicht Tibor Vellai die Bedeutung der Entdeckung.
Via hirado.hu, Beitragsbild: pixabay