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FP7

ELDERLYEAST — Ergebnis in Kürze

Project ID: 322035
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Frankreich
Bereich: Gesundheit, Grundlagenforschung

Alterungsforschung mit Hefe 

Europäische Wissenschaftler verwendeten Hefe als Modellierungsorganismus, um den Alterungsprozess zu studieren. Ihre Ergebnisse helfen uns zu verstehen, wie der genetische Hintergrund zur Bestimmung der Langlebigkeit mit der Umwelt interagiert. 
Alterungsforschung mit Hefe 
Die Alterung ist ein komplexes und multifaktorielles Merkmal, das von Individuum zu Individuum stark variiert. Studien zu den genetischen Determinanten, die die Langlebigkeit steuern, beruhten meist auf reversen genetischen Ansätze, bei denen verschiedene Gene in Labororganismen künstlich inaktiviert werden. Das spiegelt aber nicht immer die wirkliche Situation wider.

Das EU-finanzierte Projekt ELDERLYEAST (Modelling the complexity of ageing in a simple genetic system) verwendete für seine Untersuchungen der Alterung die sogenannte Vorwärtsgenetik, indem es die Mechanismen charakterisierte, die bei Evolution von der Natur ausgenutzt werden. Die Arbeit befasste sich mit der Hefeart Saccharomyces cerevisiae, die ein attraktives Modellsystem für das Altern darstellt, da viele ihrer Signalpfade für Langlebigkeit in allen Eukaryoten konserviert sind.

Über 1.000 S. cerevisiae-Stämme wurden sequenziert, was einen umfassenden Einblick in die Genomarchitektur und die genetische Vielfalt liefert und so genomweite Assoziationsstudien von Langlebigkeitsvarianten ermöglicht. Darüber hinaus generierten die Forscher eine künstlich gezüchtete Hefepopulation durch Kreuzung von vier Wildtypen der wichtigsten S. cerevisiae-Linien für 12 Generationen. Sie führten eine traditionelle Verknüpfungsanalyse sowie eine Sequenzierung von fast 180 Individuen des bekannten Phänotyps durch. Dies führte zur Identifizierung von 25 Loci im Zusammenhang mit Wachstumsmerkmalen unter Stress und zusätzlichen genomischen Regionen, die mit der Reaktion auf Wärme in Verbindung stehen. Mit dem Aufkommen der hochmultiplexierten Vollgenomsequenzierung konnten mehr Individuen aus der gezüchteten Population untersucht werden, um weitere Gene zu identifizieren, die mit einer natürlichen Reaktion auf Stressbedingungen in Verbindung stehen.

Die Forscher nutzten die faszinierende Fähigkeit von S. cerevisiae, zwischen mitotischen und meiotischen Abschnitten zu wechseln. Sie führten DNA-Läsionen in der Meiose ein und führten Zellen wieder zum mitotischen Wachstum zurück, um das Potenzial des Ansatzes, komplexe Merkmal-Loci in diploiden Stämmen ohne sexuelle Reproduktion schnell zuzuordnen, zu demonstrieren.

Insgesamt lieferte die gezüchtete Hefepopulation einen wichtigen Rahmen für die Zuordnung von Langlebigkeitsvarianten, für das Verständnis ihrer Interaktion mit der Umwelt und die Bewertung der Auswirkungen des Alterns in natürlichen Populationen. Da Alterung ein primärer Risikofaktor für verschiedene Krankheiten ist, ist die Entschlüsselung der zugrundeliegenden molekularen Mechanismen von größter Bedeutung.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Life Sciences

Schlüsselwörter

Alterung, ELDERLYEAST, Vorwärtsgenetik, Evolution, Saccharomyces cerevisiae
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