Posted in: Biologie, Chemie 12. Dezember 2007 16:11 Weiter lesen →

Zellkraftwerke mit Mindesthaltbarkeitdauer

EM-Aufnahme zweier Mitochondrien, runde Gebilde, darin einige 'wurstförmige' MembranstrukturenManchen Produkten kann man von vornherein ansehen, dass sie nicht besonders haltbar sind. Ähnliches scheint für Organismen zu gelten, haben zwei Mainzer Biochemiker entdeckt. Die Lebensspanne einer Tierart ist demnach umso höher, je seltener eine oxidationsanfällige Aminosäure in ihren Zellkraftwerken verbaut ist.

Mitochondrien fungieren als Kraftwerke der Zelle. EM-Aufnahme: Courtesy Electron Microscope Facility, Dartmouth College

Dieser Indikator funktioniere in beinahe allen untersuchten Tiergruppen, von diversen Würmern über Gliederfüßer bis hin zu Wirbeltieren, berichten Bernd Moosmann und Christian Behl von der Universität Mainz im Fachblatt „Aging Cell“. Offenbar seien die grundlegenden Mechanismen des Alterns stets die gleichen.

Moosmann und Behl verknüpften Gensequenzen von 248 Spezies mit Informationen über die jeweilige maximal erreichbare Lebensdauer. Fündig wurden die Forscher in den Mitochondrien. In diesen Zellorganellen läuft der finale Schritt der „Verbrennung“ von Nährstoffen mit Hilfe von Sauerstoff ab. Zwar wird dabei reichlich chemische Energie umgesetzt. Als Nebenprodukt entstehen allerdings hochreaktive Sauerstoffradikale, die möglicherweise große Bedeutung für die Alterung haben.

Die Untersuchung der beiden Forscher bekräftigt nun diese Ansicht. Die von der Mitochondrien-DNA codierten Proteine enthalten demnach umso weniger Cystein, je höher die Lebensspanne einer Art ist. Cystein zeichnet sich unter den Aminosäuren durch den Besitz einer Schwefelgruppe aus. Diese ermöglicht einerseits einen stabilisierenden Brückenschlag zwischen Proteinketten. Andererseits stellt sie einen Angriffspunkt für Sauerstoffradikale dar.

Forschung: Bernd Moosmann und Christian Behl, Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie, Johannes-Gutenberg-Universität Mainz

Veröffentlichung Aging Cell, DOI 10.1111/j.1474-9726.2007.00349.x

WWW:
Arbeitsgruppe Bernd Moosmann, Uni Mainz
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