Längeres Leben durch fehlerhafte RNA-Verarbeitung

Hinweis zur Verwendung von Bildmaterial: Die Verwendung des Bildmaterials zur Pressemitteilung ist bei Nennung der Quelle vergütungsfrei gestattet. Das Bildmaterial darf nur in Zusammenhang mit dem Inhalt dieser Pressemitteilung verwendet werden. Falls Sie das Bild in höherer Auflösung benötigen oder Rückfragen zur Weiterverwendung haben, wenden Sie sich bitte direkt an die Pressestelle, die es veröffentlicht hat.

Der Rundwurm Caenorhabditis elegans ist ein wichtiger Modellorganismus in der Alterungsforschung. Der Wurm auf dem Bild ist mit GFP::RNP-6 markiert. | Copyright: Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns | Download

RNA ist ein wichtiger Überträger von Informationen in unseren Zellen und dient als Bauplan für die Herstellung von Proteinen. Bei der Verarbeitung frisch gebildeter RNA werden so genannte Introns herausgeschnitten, um die reife mRNA zu erzeugen, die für Proteine kodiert. Dieses Schneiden wird als "Spleißen" bezeichnet und von einem Komplex namens "Spleißosom" kontrolliert.

Langlebige Würmer

"Wir haben in Würmern ein Gen namens PUF60 gefunden, das am RNA-Spleißen beteiligt ist und die Lebensspanne reguliert", sagt Max-Planck-Wissenschaftler Dr. Wenming Huang, der die Entdeckung gemacht hat. Mutationen in diesem Gen führten zu ungenauem Spleißen und zum Verbleib von Introns in bestimmten RNAs. Folglich wurden weniger der entsprechenden Proteine aus dieser RNA gebildet. Überraschenderweise lebten Würmer mit dieser Mutation im PUF60-Gen deutlich länger als normale Würmer.

Besonders betroffen von dieser mangelhaften Produktion waren einige Proteine, die im mTOR-Signalweg eine Rolle spielen. Dieser Signalweg ist ein wichtiger Sensor für die Verfügbarkeit von Nahrung und dient als Schaltzentrale des Zellstoffwechsels. Er steht seit langem im Fokus der Alternsforschung als Angriffspunkt für potenzielle Anti-Aging-Medikamente. Die Forschenden konnten auch in menschlichen Zellkulturen zeigen, dass eine verminderte PUF60-Aktivität zu einer geringeren Aktivität des mTOR-Signalwegs führt.

PUF60-Mutation beim Menschen

"Wir glauben, dass wir durch die Veränderung des Verbleibs von Introns in RNAs einen neuen Mechanismus entdeckt haben, der die mTOR-Signalübertragung und die Langlebigkeit reguliert", sagt Max-Planck-Direktor Adam Antebi, der die Studie leitete. "Interessanterweise gibt es auch menschliche Patienten mit ähnlichen Mutationen im PUF60-Gen. Diese Patienten weisen Wachstumsstörungen und neurologische Entwicklungsstörungen auf. Vielleicht könnte diesen Patienten in Zukunft durch die Verabreichung von Medikamenten, die die mTOR-Aktivität kontrollieren, geholfen werden. Aber das muss natürlich noch weiter erforscht werden.“

Die Forschung für diese Studie wurde am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns durchgeführt und vom CECAD-Exzellenzcluster für Alternsforschung gefördert.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Adam Antebi
Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, Köln
E-mail: adam.antebi@age.mpg.de

Originalpublikation:
Wenming Huang, Chun Kew, Stephanie A. Fernandes, Anna Loerhke, Lynn Han, Constantinos Demetriades, Adam Antebi
Decreased spliceosome fidelity inhibits mTOR signalling and promotes longevity via an intron retention event
Nature Aging, 20. September 2022

Weitere Informationen:
https://www.nature.com/articles/s43587-022-00275-z
https://www.age.mpg.de/de/kommunikation/presse-material/pressemitteilungen/detail/einer-fuer-alle-gemeinsamer-alterns-mechanismus-entdeckt
https://www.age.mpg.de/de/kommunikation/presse-material/pressemitteilungen/detail/laengere-lebensspanne-durch-fein-abgestimmte-proteinproduktion - Weiterführende Pressemitteilung
https://www.age.mpg.de/de/gesund-alt-werden/faq - FAQ zum Thema Altern