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 vieler ist noch unbekannt, weil Wissenschaftler auf eine Probe von Wildtieren in Gefangenschaft angewiesen sind, also unter Bedingungen, die sich stark von denen ihres natürlichen Lebensraums unterscheiden.
Jetzt suchen Wissenschaftler nach neuen Methoden, um die Lebenserwartung abzuschätzen: DNA-Lesen 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 sich bestimmte Teile ihrer DNA ansahen. Sie sammelten genetische Informationen von 252 Organismen und konzentrierten sich auf DNA-Sequenzen, die die im Tierreich beobachteten großen Unterschiede in der Lebensdauer erklären könnten. Mit diesen Daten entwickelten sie einen Algorithmus, um die maximale Lebensdauer lebender und sogar ausgestorbener Arten vorherzusagen. Sie nannten es die "Lebensdaueruhr" und benutzten es, um die durchschnittliche Lebensdauer einiger langlebiger Arten zu verfeinern.
Mit realen Anwendungen und der Fähigkeit, neue Details über die Vergangenheit aufzudecken, ist das DNA-Lesen eine vielversprechende Technik für Genetiker, die verstehen wollen, wie Tiere (einschließlich Menschen) altern und wie sie ihnen helfen können, länger zu leben. 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 deiner 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. Wenn es um die Bestimmung der Lebensdauer geht, kann auch die DNA relevant sein. Genauer gesagt könnte die Methylierung, ein biologischer Prozess innerhalb von Zellen, Hinweise auf die Lebensdauer und den Alterungsprozess bei Menschen und Tieren geben.
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 vorübergehend Manschetten anlegen: Das Gen ist immer noch da, aber der Mechanismus der Zelle kann es nicht lesen oder in ein Protein umwandeln. Die Methylierung schaltet also Gene aus, während die Demethylierung (die Entfernung derselben Methylgruppe) sie anschaltet, und all das wirkt sich auf die Lebenserwartung aus.
Obwohl die Methylierungsmuster und ihre Regulierung noch wenig verstanden sind, haben Studien gezeigt, dass die Methylierung mit zunehmendem Alter abnimmt. Bei den Hundertjährigen ist sie 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 Altersbestimmung bei Tieren verwendet werden. Das Studium von Wildtieren, die den Menschen erheblich überleben können, kann eine Herausforderung sein. Das haben die Forscher, die die Scientific Reports-Studie geschrieben haben, mit ihrer Methylierungstechnik herausgefunden le Bogenwale haben eine maximale natürliche Dauer von 268 Jahren. Das sind neue Informationen: Frühere Messungen hatten ihre Lebensdauer auf 211 Jahre festgelegt. Die Forscher wandten die gleiche Technik an, um die Lebenserwartung einiger Arten vorherzusagen, die jetzt ausgestorben sind. Zum Beispiel die Enthüllung, dass das wollige Mammut bis zu 60 Jahre alt werden kann. Eine ähnliche Lebenserwartung wie afrikanische Elefanten, die noch heute die afrikanischen Savannen bevölkern.
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, „Menschen können von dieser Studie als Ausnahme 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 zurücklegen. Studien haben berichtet, dass Menschen, die Sport treiben und mehr Obst und Gemüse essen, oft einen höheren Methylierungsgrad aufweisen, was im Gegensatz zu den normalerweise beobachteten altersbedingten Rückgängen steht.
