EPFL-Wissenschaftler messen den molekularen Fußabdruck des Alterns

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EPFL-Wissenschaftler haben den molekularen Fußabdruck gemessen, den das Altern auf verschiedenen Geweben von Mäusen und Menschen hinterlässt. Mithilfe der Daten haben sie wahrscheinliche Regulierungsbehörden für diesen zentralen Prozess identifiziert.

Die Zeit kann unser schlimmster Feind sein und ihre mächtigste Waffe altern lassen. Unser Haar wird grau, unsere Kraft schwindet und eine Reihe von altersbedingten Krankheiten repräsentieren das, was auf zellulärer und molekularer Ebene geschieht. Das Altern betrifft alle Zellen in den verschiedenen Geweben unseres Körpers, und das Verständnis seiner Auswirkungen wäre von großem Wert, um diesen ewigen Feind aller vergänglichen Lebensformen zu bekämpfen.

Der Schlüssel ist, zuerst zu beobachten und zu messen. In einem Artikel veröffentlicht in ZellenberichteWissenschaftler unter der Leitung von Johan Auwerx an der EPFL stellten zunächst eine einfache Frage: Wie unterscheiden sich die Gewebe alternder Mäuse von denen von Mäusen, die nur Erwachsene sind?

Um die Frage zu beantworten, verwendeten die Forscher die verschiedenen Techniken, um die Expression jedes der Tausenden von Mausgenen zu messen und alle zugrunde liegenden epigenetischen Unterschiede zu identifizieren. Die Forscher haben nicht nur verschiedene Informationsebenen gemessen, sondern auch drei verschiedene Gewebe: Leber, Herz und Muskel.

Die Daten zusammen ermöglichten es ihnen, einen alternden “Fußabdruck” zu definieren, der als Untersuchungsfeld dienen kann. Während viele der bekannten Alterungsmanifestationen wiederhergestellt wurden, verhielten sich verschiedene Gewebe unterschiedlich.

“Wir werden niemals ein gründliches Verständnis des Alterns haben, wenn wir ein einzelnes Gewebe untersuchen, und dies gilt für viele andere Prozesse und Krankheiten”, sagt der Hauptautor Maroun Bou Sleiman. “Daten, ob frisch produziert oder wiederverwendet, sind der Schlüssel zum Verständnis komplexer Systeme, und wir kratzen nur an der Oberfläche.”

Durch mehrere bioinformatische Analysen identifizierten die Wissenschaftler bestimmte Gene und Proteine, die möglicherweise den komplexen Alterungsprozess steuern. Durch die Einbeziehung von Daten zur menschlichen Bevölkerung zeigten sie auch, dass viele der im Mausgenom identifizierten “Spieler” auch für das Altern des Menschen relevant sein können.

Schließlich verwendeten die Forscher humangenetische Daten, um zu zeigen, dass einige der “Spieler” auch erklären können, warum manche Menschen länger leben als andere. “Unser letztes Ziel ist es nicht, mit dem Altern aufzuhören, sondern besser und krankheitsfrei zu altern. Dazu müssen wir dieses System charakterisieren”, sagt Johan Auwerx. “Dies ist ein perfektes Beispiel für die Integration zwischen verschiedenen Arten, angefangen bei der Labormaus bis hin zu Daten der menschlichen Bevölkerung, die uns dem Verständnis eines der komplexesten Prozesse in der Biologie einen Schritt näher bringen.”

Das Labor von Professor Johan Auwerx ist Teil des Instituts für Bioingenieurwesen der EPFL an der School of Life Sciences.

Quelle:

Zeitschriftenreferenz:

Sleiman, MB, et al. (2020) Der genregulatorische Fußabdruck des Alterns hebt konservierte zentrale Regulierungsbehörden hervor. Zellenberichte. doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108203.

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