Wissenschaftler haben die Lebensdauer von Hefezellen mit einem cleveren genetischen Hack fast verdoppelt

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Wissenschaftler haben die Lebensdauer von Hefezellen mit einem cleveren genetischen Hack PlatoBlockchain Data Intelligence fast verdoppelt. Vertikale Suche. Ai.

Während das menschliche Altern das Ergebnis vieler miteinander verbundener Prozesse ist, ist einer der grundlegendsten der natürliche Abbaurration einzelner Zellen. Nun haben Forscher gezeigt, dass sie mit synthetischer Biologie die Lebensdauer von Hefezellen deutlich verlängern können.

In den letzten Jahren hat es eine Revolution in unserem Verständnis der Biologie des Alterns. Dies öffnet die Tür zu Tests die unser „biologisches Alter“ auch genauer einschätzen können medizinische Eingriffe das könnte helfen, die Uhr zurückzuspulen. Und das Versprechen ist riesig – Wege zu finden, das Altern zu verzögern, könnte der Wirtschaft einen Schub geben Multi-Billionen-Dollar-Boost, ganz zu schweigen von der Verbesserung der Lebenszufriedenheit von Millionen von Menschen.

Altern ist jedoch kein einzelner linearer Prozess und wird von mehreren biologischen Signalwegen beeinflusst. Einer der wichtigsten ist der Prozess, durch den einzelne Zellen in unserem Körperies altern und sterben. Jetzt haben Forscher der University of California San Diego gezeigt, dass sie die Mechanismen hinter der Zellalterung manipulieren können, um die Lebensdauer von Hefezellen um bis zu 82 Prozent zu verlängern.

"Unsere Arbeit stellt einen Proof-of-Concept dar, der die erfolgreiche Anwendung der synthetischen Biologie zur Neuprogrammierung des Zellalterungsprozesses demonstriert und möglicherweise die Grundlage für die Entwicklung synthetischer Genzirkel legtts, um die Langlebigkeit in komplexeren Organismen effektiv zu fördern“, die Forscher wrodu in ein Papier im letzten Monat veröffentlicht in Science.

Die Arbeit baut auf a Schlüssel Entdeckung die group im Jahr 2020, als sie herausfanden, dass Hefezellen auf zwei verschiedene Arten altern können. Etwa die Hälfte von ihnen sah den Zellkernus, in dem sich das Genom befindet, langsam in Stücke zerfallen, während die andere Hälfte miterlebte, wie kritische energieproduzierende Strukturen, sogenannte Mitochondrien, sich allmählich verschlechterten.

Es stellte sich heraus, dass diese beiden Prozesse von genetischen Signalwegen angetrieben wurden, die interagierten und sich gegenseitig unterdrücken konnten. Zufällige Störungen der Zelle zu einem relativ frühen Zeitpunkt in ihrem Leben führen dazu, dass einer dieser Prozesse die Oberhand gewinnt, was zu einer Art genetischem „Kippschalter“ führt, der die Zelle auf einen der beiden Alterungspfade festlegt.

In ihren neu Papier entschieden sich die Forscher, diesen Kippschalter durch ein uhrähnliches Gerät namens Oszillator zu ersetzen, das die Zelle dazu bringen würde, zwischendurch hin und her zu ticken seine zwei Alterungswege. Dazu verwendeten sie zunächst Computersimulationen, um zu verstehen, wie der vorhandene Alterungskreislauf funktionierte, und verwendeten dann thbeim Verstehen ein neues zu konstruieren Schaltung.

Sie fügten th eine Stromkreis in die Hefezellen und maß, wie es ihre Alterung beeinflusste. Die neu verdrahteten Zellen wechselten erwartungsgemäß zwischen den beiden Alterungszuständen hin und her, ohne sich jemals auf einen festzulegen. Die Forscher fanden heraus, dass dies zu einer nahezu doppelten Lebensdauer im Vergleich zu Standardzellen führte.

In a verwandte Perspektive Publieinlaufen Wissenschaft, Howard Salis von der Pennsylvania State University said die Forscher erklärened dass „ein Weg zum Verständnis und zur Kontrolle der Zellalterung darin besteht, die Dynamik dieser Wege zu messen, systemweite Modelle zu entwickeln und mathematische Analysen anzuwenden, um die einstellbaren Knöpfe und austauschbaren Drähte zu lokalisieren, die manipuliert werden können, um die natürliche Dynamik einer Zelle weg vom Altern umzuleiten und zur Aufrechterhaltung gesunder Zellzustände.“

Ihre Arbeit in Hefezellen zu übersetzen, damit sie in Menschen wirken kann, wird dauern a viel Arbeit, aber die Forscher sagen, dass sie bereits begonnen haben, mit menschlichen Zellen zu experimentieren. Und Nan Hao, die die Rese leiteteach, sagte Schraubstock zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit ter approach könnte schließlich zu brauchbaren Therapeutika führen.

"Ich verstehe nicht, warum es nicht auf komplexere Organismen angewendet werden kann“, sagte er. „Wenn es beim Menschen eingeführt werden soll, dann wird es eine bestimmte Form der Gentherapie sein. Natürlich ist es noch ein langer Weg, und die größten Bedenken gelten der Ethik und der Sicherheit.“

Wenn diese Hürden jedoch überwunden werden können, könnte dies einen grundlegenden Durchbruch in unserem Bestreben darstellen, den unvermeidlichen Lauf der Zeit zu verlangsamen.

Bild-Kredit: Ernesto Del Aguila III, NHGRI/NIH