Alten Philosophen sah , um nach Hinweisen auf das ewige Leben Alchemie. Heute blicken die Forscher , ihre Hefe. Diese einzelligen Mikroben sind seit langem als Modellsysteme für die Rätsel, dass der Alterungsprozess ist serviert und in dieser Woche die Ausgabe von Cell Metabolism , noch in einem anderen Stück füllen sie .
Die Studie, die von Forschern an der University of Pennsylvania führte , identifiziert einen neuen molekularen Schaltkreis, der Langlebigkeit in Hefe und komplexeren Organismen steuert und schlägt eine therapeutische Intervention , die die Lebensdauer steigernde Wirkung der Wärmebeschränkung , keine Diätvorschriften notwendig imitieren konnte . Immerhin , sagt Senior Autor Shelley Berger , PhD, " die sich auf 500 leben will Kalorien ein Tag? "
Berger, ein Penn integriert Wissen Professor in den Abteilungen der Genetik und Zell- und Entwicklungsbiologie an der Perelman School of Medicine und der Abteilung für Biologie an der School of Arts and Sciences , studiert Epigenetik , die Wissenschaft von der Kontrolle der genetischen Information. Epigenetics umfasst mehrere Regulierungsschichten, einschließlich Chromatin Verpackung - die ordnungsgemäße Verpackung der DNA in der Umgebung von Histon-Proteine in den Zellkern . Durch Verändern dieses DNA -Verpackung können Zellen , wann und wie Gene exprimiert steuern.
" Altern ist , zum Teil, die Akkumulation von zellulären Stress ", Erklärt sie . " Wenn Sie besser mit diesen Spannungen zu reagieren, mildert dies den Schaden sie verursachen kann . "
Berger und ihr Team suchten Chromatin -assoziierten Gene, die Langlebigkeit durch die Suche nach Genen, die bereits in der epigenetischen Regulation , die Lebensdauer verlängern können, wenn in der Hefe Saccharomyces cerevisiae gelöscht verwickelt beeinflussen könnten. Ein solches Gen verbesserte Lebensdauer von rund 25 Prozent - dies würde zu einer erhöhten Lebensdauer bei Menschen ab 75 Jahren auf etwa 95 Jahre entsprechen - zur Langlebigkeit einen wesentlichen Vorteil stellt Berger. Die Forschung, die von Postdoktorand Weiwei Dang , PhD geleitet , zielte darauf ab, zu entwirren , wie diese Erhöhung der Lebensdauer erreicht, wenn es um zelluläre Stress.
Zunächst fragte das Team , ob das Gen ISW2 ist Teil der zuvor identifizierten Langlebigkeit Wege , vor allem diejenigen mit Wärmebeschränkung , eine bekannte Strategie zur Verlängerung der Lebensdauer verbunden. Aber Wege, die eine Form von Chromatin- Modifikation ( Histon-Acetylierung ) kam mit leeren , wie auch einen alternativen Weg, der Wachstumskontrolle , was darauf hindeutet ISW2 Funktionen durch eine nie zuvor gesehene Mechanismus .
Das Team untersuchte dann Antworten in der Funktion des Proteins ISW2 und fand, daß dessen Abwesenheit ändert die Expression von Genen in Zellen vor solchen Belastungen , wie DNA-Schädigung beteiligt. Löschen von ISW2 erhöht die Expression und Aktivität von Genen in der DNA - Schäden Reparaturwege - ein Effekt auch während Kalorienrestriktion zu sehen .
Das Gen ISW2 sich herausstellt, wird in Chromatin-Remodeling beteiligt - sie den Abstand und die Verteilung der Histon " Spulen " , um die DNA Packungen steuert . Normalerweise ISW2 dämpft Stress - Reaktion Wege , möglicherweise, weil eine Überaktivierung dieser Wege ist schädlich früh im Leben , spekuliert Berger. Deletion oder Inaktivierung des Gens ISW2 aktiviert jene Wege , Grundieren Sie die Zellen , um effektiver mit Stress -assoziierten genetischen Narben wie Zellen altern .
Dieser Effekt ist nicht auf Hefe beschränkt. Wenn Berger -Team reduziert das Niveau eines verwandten Gens in dem Fadenwurm Caenorhabditis elegans beobachteten sie eine 15-prozentige Verbesserung der Langlebigkeit , der ähnlich groß wie die in anderen Wurm Langlebigkeit Wege beobachtet Laufzeitverlängerung ist . In ähnlicher Weise umzuwerfen Expression eines humanen Homologen in kultivierten menschlichen Zellen steigerte die Expression von Stress -Reaktions- Genen, die , wiederum , wie Hefe , treten bei DNA - Schäden Reparaturwege .
Diese Ergebnisse deuten darauf einen Weg analog zu dem in Hefe identifiziert führt eine ähnliche Funktion für den Menschen , wobei Stress -Response -Gene in check - und wenn verhindert wird, könnte diese Wege zu steigern. Aber das ist noch festgelegt werden. Und es ist alles andere als klar , wenn die Feinabstimmung diese Wege tatsächlich verlängern gesunden menschlichen Lebensspanne - aber , natürlich, ein Ziel, verdient eine weitere Untersuchung , sagen die Autoren.
Aber , wenn es eine menschliche Version des ISW2 Wegs, deuten auf eine mögliche therapeutische Strategie zur Bekämpfung altersbedingten Erkrankungen bei Menschen diese Daten , so Berger. Kalorienreduzierten Diäten haben gezeigt, dass die Lebensdauer in Organismen von der Hefe bis Primaten zu verlängern. Aber solche Diäten sind , nun ja, schwer " Magen. "
Unter der Annahme, diese Ergebnisse repliziert und auf den Menschen ausgedehnt werden könnten niedermolekulare Inhibitoren der menschlichen Form von ISW2 potenziell replizieren diese Wirkung , was zu klinischen Nutzen ohne diätetische Einschränkungen . Mehr Forschung muss getan werden, um das herauszufinden, aber beachten Sie die Forscher werden.