Mutation liefert neue Einblicke in die molekularen Mechanismen des Alterns

Mutation liefert neue Einblicke in die molekularen Mechanismen des Alterns
Mutation liefert neue Einblicke in die molekularen Mechanismen des Alterns
Anonim

Eine neue Studie identifiziert die Mutation, die einer seltenen, erblichen beschleunigten Alterungskrankheit zugrunde liegt, und liefert wichtige Einblicke in das normale menschliche Altern. Die Studie, die am 5. Mai online im American Journal of Human Genetics veröffentlicht wurde, hebt die Bedeutung einer Zellstruktur namens „Kernhülle“für den Alterungsprozess hervor.

„Altern ist ein sehr komplexer Prozess, der die meisten biologischen Funktionen eines Organismus beeinflusst, dessen molekulare Grundlagen jedoch weitgehend unbekannt sind“, erklärt Dr. Carlos López-Otín von der Universität Oviedo in Spanien."In den letzten Jahren hat unser Wissen über die molekularen Mechanismen, die dem menschlichen Altern zugrunde liegen, von Studien über vorzeitiges Alterungssyndrom wie das Hutchinson-Gilford-Progeria-Syndrom profitiert, das die frühe Entwicklung von Merkmalen verursacht, die normalerweise mit fortgeschrittenem Alter verbunden sind."

Frühere Arbeiten haben Defekte in DNA-Reparatursystemen in der menschlichen Progerie impliziert, und neuere Studien haben auch Veränderungen in der Kernhülle impliziert. Die Kernhülle ist eine Struktur, die den Kern einer Zelle umgibt. Der Kern beherbergt das Genom der Zelle, und die Kernhülle interagiert mit der DNA und reguliert den Austausch von Materialien, wie z. B. Transkriptionsfaktoren, die die Genexpression kontrollieren, in den und aus dem Kern. Mutationen in Genen für Proteine ​​namens "Lamins", die große Teile der Kernhülle bilden, wurden von dieser Gruppe und anderen mit progeroiden Syndromen in Verbindung gebracht. Andere Patienten weisen jedoch keine Mutationen in bekannten Kandidatengenen auf, was auf die Existenz zusätzlicher Gene hindeutet, die an vorzeitiger Alterung beteiligt sind.

Um neue Einblicke in die molekularen Mechanismen zu gewinnen, die an beschleunigtem Altern beteiligt sind, sequenzierten Dr. López-Otín und Kollegen die codierenden Regionen aller Gene in zwei nicht verwandten Familien mit einem neuartigen progeroiden Syndrom. Diese Studie ergab eine Mutation in einem Gen namens Barrier-to-Autointegration Factor 1 (BANF1). Beide Patienten hatten eine dramatische Verringerung des von diesem Gen produzierten Proteins, und ihre Zellen wiesen erhebliche Anomalien in der Kernhülle auf. Diese Kerndefekte könnten durch die Expression von normalem BANF1 gerettet werden.

"Das Auffinden von Mutationen in BANF1, die mit einem progeroiden Syndrom assoziiert sind, könnte die Entwicklung von therapeutischen Ansätzen für Patienten mit dieser Erkrankung ermöglichen, wie es zuvor für andere progeroide Syndrome getan wurde", sagt Dr. López-Otín. „Darüber hinaus unterstreicht diese Studie die Bedeutung der Nuklearlamina für das menschliche Altern und demonstriert den Nutzen der neuen Methoden der Genomsequenzierung zur Identifizierung der genetischen Ursache seltener und verheerender Krankheiten, denen traditionell nur begrenzte Aufmerksamkeit geschenkt wurde."

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