Wie die Alterung die Genexpression verändert
Forscher fanden heraus, dass einige Gene bei älteren Menschen anders funktionieren als bei jüngeren.
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Jahrelang konnten Ärzte den Alterungsprozess nur mit bloßem Auge erkennen, aber ein Forscherteam am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, hat nun einen viel klareren Blick darauf. Die Forscher haben ein umfassendes Modell des menschlichen Transkriptoms erstellt, das Tausende von Möglichkeiten aufzeigt, wie der Alterungsprozess die Funktionsweise von Genen verändert.
Um das gesamte Spektrum der altersbedingten Genexpression zu veranschaulichen, sammelte das Team mehr als 3.000 RNA-Proben von Menschen unterschiedlichen Alters mit einer Vielzahl von Krankheitsgeschichten und Hintergründen. Die RNA stammte aus einem breiten Spektrum von Körpergeweben, darunter Gehirn, Herz, Haut, Netzhaut und Knochen.
Die Forscher untersuchten dann die Muster der altersbedingten Genfunktionen, indem sie Gruppen von Genen ausfindig machten, die bei Menschen verschiedenen Alters unterschiedlich funktionierten. Sie versuchten herauszufinden, wie diese Genprozesse am Altern beteiligt sind. So fanden sie beispielsweise heraus, dass einige Gene, die die Apoptose (eine Art Zelltod) im Gehirn steuern, bei älteren Menschen anders funktionieren als bei jüngeren. Das Modell dient den Forschern auch als so genannte "Ultra-Prädiktions-RNA-Alterungsuhr", d. h., wenn sie eine RNA-Probe einer Person nehmen und sie mit ihrer akkumulierten Bibliothek von RNA-Daten vergleichen, können sie mit hoher Genauigkeit bestimmen, wie alt diese Person ist.
Das Team hofft, dass ihr Modell als Referenzpunkt für die Prüfung von Anti-Aging-Therapien am Menschen dienen kann. Im Laufe einer klinischen Studie könnten die Forscher prüfen, ob ein Medikament die Genexpressionsmuster in Richtung derjenigen verschiebt, die normalerweise bei jüngeren Menschen zu beobachten sind - und damit die Uhr der RNA-Alterung zurückdrehen. Altersbedingte Veränderungen in der Genfunktion könnten auch als therapeutische Ziele für künftige Medikamente dienen, die das gesunde Altern fördern.
Referenzen
Publiziert
1.7.2024
Kategorie
Science
Experte
Wissenschaftliche Begriffe
Gene Expression
Ein Produkt, das auf einem Gen basiert; kann sich entweder auf RNA oder Pro tein beziehen. Wenn ein Gen aktiviert wird, drücken zelluläre Maschinen dieses aus, indem sie die DNA in RNA umschreiben und/oder die RNA in eine Kette von Aminosäuren übersetzen. Von einem stark exprimierten Gen werden beispielsweise viele RNA-Kopien hergestellt, und sein Proteinprodukt ist in der Zelle wahrscheinlich reichlich vorhanden.
RNA
Abkürzung für Ribonukleinsäure. Wird von einer DNA-Vorlage transkribiert und in der Regel zur Steuerung der Synthese von Proteinen verwendet. CRISPR-assoziierte Proteine verwenden RNAs als Wegweiser, um passende Zielsequenzen in der DNA zu finden.
Jahrelang konnten Ärzte den Alterungsprozess nur mit bloßem Auge erkennen, aber ein Forscherteam am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien, hat nun einen viel klareren Blick darauf. Die Forscher haben ein umfassendes Modell des menschlichen Transkriptoms erstellt, das Tausende von Möglichkeiten aufzeigt, wie der Alterungsprozess die Funktionsweise von Genen verändert.
Um das gesamte Spektrum der altersbedingten Genexpression zu veranschaulichen, sammelte das Team mehr als 3.000 RNA-Proben von Menschen unterschiedlichen Alters mit einer Vielzahl von Krankheitsgeschichten und Hintergründen. Die RNA stammte aus einem breiten Spektrum von Körpergeweben, darunter Gehirn, Herz, Haut, Netzhaut und Knochen.
Die Forscher untersuchten dann die Muster der altersbedingten Genfunktionen, indem sie Gruppen von Genen ausfindig machten, die bei Menschen verschiedenen Alters unterschiedlich funktionierten. Sie versuchten herauszufinden, wie diese Genprozesse am Altern beteiligt sind. So fanden sie beispielsweise heraus, dass einige Gene, die die Apoptose (eine Art Zelltod) im Gehirn steuern, bei älteren Menschen anders funktionieren als bei jüngeren. Das Modell dient den Forschern auch als so genannte "Ultra-Prädiktions-RNA-Alterungsuhr", d. h., wenn sie eine RNA-Probe einer Person nehmen und sie mit ihrer akkumulierten Bibliothek von RNA-Daten vergleichen, können sie mit hoher Genauigkeit bestimmen, wie alt diese Person ist.
Das Team hofft, dass ihr Modell als Referenzpunkt für die Prüfung von Anti-Aging-Therapien am Menschen dienen kann. Im Laufe einer klinischen Studie könnten die Forscher prüfen, ob ein Medikament die Genexpressionsmuster in Richtung derjenigen verschiebt, die normalerweise bei jüngeren Menschen zu beobachten sind - und damit die Uhr der RNA-Alterung zurückdrehen. Altersbedingte Veränderungen in der Genfunktion könnten auch als therapeutische Ziele für künftige Medikamente dienen, die das gesunde Altern fördern.
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Publiziert
1.7.2024
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Science
Wissenschaftliche Begriffe
Gene Expression
Ein Produkt, das auf einem Gen basiert; kann sich entweder auf RNA oder Pro tein beziehen. Wenn ein Gen aktiviert wird, drücken zelluläre Maschinen dieses aus, indem sie die DNA in RNA umschreiben und/oder die RNA in eine Kette von Aminosäuren übersetzen. Von einem stark exprimierten Gen werden beispielsweise viele RNA-Kopien hergestellt, und sein Proteinprodukt ist in der Zelle wahrscheinlich reichlich vorhanden.
RNA
Abkürzung für Ribonukleinsäure. Wird von einer DNA-Vorlage transkribiert und in der Regel zur Steuerung der Synthese von Proteinen verwendet. CRISPR-assoziierte Proteine verwenden RNAs als Wegweiser, um passende Zielsequenzen in der DNA zu finden.
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