Viele Tiere sind für ihre Langlebigkeit bekannt. Meeresschildkröten können bis zu 50 Jahre oder länger leben, während der Grönlandhai mehr als 400 Jahre leben kann. Einige Tiere haben das Privileg, lange zu leben, andere haben nicht so viel Glück.
Einige Arten haben eine deutlich kürzere Lebenserwartung. wie der Zwerggrundel, ein australischer Fisch, der nur 8 Wochen lebt. Erwachsene Eintagsfliegen hingegen leben durchschnittlich nur 24 Stunden.
Insgesamt kann es daher sehr schwierig sein, die Lebenserwartung verschiedener Arten zu berechnen. Und das von vielen ist noch unbekannt, weil sich Wissenschaftler auf eine Stichprobe von Wildtieren in Gefangenschaft verlassen, daher unter Bedingungen, die sich stark von denen ihres natürlichen Lebensraums unterscheiden.
Jetzt suchen Wissenschaftler nach neuen Methoden zur Abschätzung der Lebenserwartung: Das Lesen von DNA ist der am meisten erforschte Ansatz der letzten Jahre.
Lebenserwartung aus DNA verstehen
In einem Papier aus dem Jahr 2019, veröffentlicht in Scientific Reports Die Forscher sagten die Lebenserwartung von Wirbeltieren, einschließlich Reptilien und Säugetieren, voraus, indem sie bestimmte Teile ihrer DNA untersuchten. Sie sammelten genetische Informationen von 252 Organismen und konzentrierten sich auf DNA-Sequenzen, die die großen Unterschiede in der Lebensdauer erklären können, die im Tierreich beobachtet wurden. Mit diesen Daten entwickelten sie einen Algorithmus, um die maximale Lebensdauer lebender und sogar ausgestorbener Arten vorherzusagen. Sie nannten es die "Lebensdaueruhr" und verwendeten es, um die durchschnittliche Lebensdauer einiger langlebiger Arten zu verfeinern.
Mit realen Anwendungen und der Möglichkeit, neue Details über die Vergangenheit aufzudecken, ist das DNA-Lesen eine vielversprechende Technik für Genetiker, die verstehen möchten, wie Tiere (einschließlich Menschen) altern und wie sie länger leben können. Tippen Sie darüber hinaus auf die Methylierung Dies kann darauf hinweisen, wann ein Tier Umweltstress ausgesetzt ist und die Gefahr besteht, dass es eine kürzere Lebenserwartung hat und früher stirbt.
Das Ticken der Uhr in Ihrer DNA
DNA ist das biologische Modell, das jedes Lebewesen einzigartig macht. Alles, von der Größe einer Person bis zu den ikonischen orangefarbenen Schuppen eines Clownfisches, kann auf DNA-Anweisungen zurückgeführt werden. Bei der Bestimmung der Lebensdauer kann auch DNA relevant sein. Insbesondere könnte die Methylierung, ein biologischer Prozess in Zellen, Hinweise auf die Lebensdauer und den Alterungsprozess bei Menschen und Tieren enthalten.
Ein paar Worte zur Methylierung
Während unseres Lebenszyklus schalten sich Gene ein und aus. Dies ist entscheidend für ein gesundes Wachstum und eine gesunde Entwicklung, und die Methylierung ist ein wichtiger Prozess, der die Genexpression steuert. Während der Methylierung fügen Enzyme einem Gen eine Methylgruppe hinzu, die dessen Transkription verhindert. Es ist ein bisschen so, als würde man einem Gen temporäre Manschetten anlegen: Das Gen ist immer noch da, aber der Mechanismus der Zelle kann es nicht lesen oder in ein Protein verwandeln. Die Methylierung schaltet also Gene aus, während die Demethylierung (die Entfernung derselben Methylgruppe) sie aktiviert und alles die Lebenserwartung beeinflusst.
Obwohl die Methylierungsmuster und ihre Regulierung noch wenig verstanden sind, haben Studien gezeigt, dass die Methylierung mit dem Alter abnimmt. Bei den Hundertjährigen ist es auf ein Minimum reduziert. Bedeutet das, dass mehr Methylierung eine gute Sache ist? Es hängt davon ab. Eine Reihe normaler zellulärer Prozesse basiert auf Methylierung. Es kann jedoch vorkommen, dass die Deaktivierung bestimmter Gene deren Expression verhindert und das Risiko für die Entwicklung bestimmter Krankheiten verringert.
Die DNA-Methylierung kann auch als Marker zur Bestimmung des Alters bei Tieren verwendet werden. Das Studium von Wildtieren, die Menschen erheblich überleben können, kann eine Herausforderung sein. Die Forscher, die die Studie über wissenschaftliche Berichte verfasst haben, haben dies mithilfe ihrer Methylierungstechnik gelernt le Bogenwale haben eine maximale natürliche Dauer von 268 Jahren. Dies sind neue Informationen: Frühere Messungen hatten ihre Lebensdauer auf 211 Jahre festgelegt. Die Forscher verwendeten dieselbe Technik, um die Lebenserwartung einiger Arten vorherzusagen, die inzwischen ausgestorben sind. Zum Beispiel, dass das Wollmammut bis zu 60 Jahre alt werden kann. Eine ähnliche Lebenserwartung wie afrikanische Elefanten, die noch heute in den afrikanischen Savannen leben.
Menschen: 38 Jahre leben?
Dieselbe Studie befasste sich auch mit den Genomen unserer alten hominiden Cousins: Neandertaler und Denisovaner. Und er fand heraus, dass beide alten Hominidenarten eine Lebenserwartung von 37,8 Jahren hatten. Es ist interessant festzustellen, dass die Lebensdauer des ersten Homo sapiens, unserer Art, ebenfalls 38 Jahre betrug. (Vielleicht unterscheiden wir uns doch nicht so sehr von unseren frühen Vorfahren.)
Es mag seltsam erscheinen, dass Menschen eine so kurze Lebenserwartung in unserer DNA haben. Heißt das, wir sollten mit 38 sterben? Nicht genau. Wie der Hauptautor dieser Studie schreibt, Benjamin Mayne"Der Mensch kann als Ausnahme von dieser Studie angesehen werden, da Fortschritte in der Medizin und im Lebensstil die Lebenserwartung verlängert haben."
Gene sind schließlich kein Schicksal
Sie fragen sich vielleicht immer noch, warum es in Bezug auf Lebenserwartung und Methylierung so große Unterschiede zwischen den Arten gibt. Könnte die Kontrolle der Methylierung die Lebensdauer von Individuen derselben Art verbessern?
Verschiedene Tiere haben unterschiedliche Mechanismen in ihren Zellen, die die Methylierungsraten regulieren. Diese Unterschiede treten auch zwischen Tieren derselben Art auf, weil die Methylierung von zahlreichen Faktoren abhängt, einschließlich unterschiedlicher Umgebungen und Grunderkrankungen. Jemand mit Krebs hat andere DNA-Methylierungsmuster als ein gesunder Mensch, einfach weil die Krankheit mit genetischen Veränderungen verbunden ist.
Ein gesunder, aktiver Lebensstil wird wahrscheinlich auch einen langen Weg gehen. Studien haben berichtet, dass Menschen, die mehr Obst und Gemüse trainieren und essen, häufig einen höheren Methylierungsgrad aufweisen, was im Gegensatz zu den normalerweise beobachteten altersbedingten Rückgängen steht.
