Systemgenetischer Ansatz zur Untersuchung der Biologie des Alterns

Die Menschen werden immer älter. Dies hat einen grossen Einfluss auf unsere Gesellschaft. Das Projekt AgingX möchte deshalb die Biologie des Alterungsprozesses besser verstehen. Längerfristig erhoffen sich die Forschenden zudem, Strategien entwickeln zu können, mit denen sich die Lebenserwartung erhöhen lässt.

Störungen des Zellstoffwechsels sind meist auf mitochondriale Funktionsstörungen zurückzuführen. Diese beeinflussen den Gesamtstoffwechsel und somit auch die Gesundheit und Lebenserwartung. Mit mechanistischen Studien können zwar bereits wichtige Informationen zur Bedeutung der mitochondrialen Aktivität auf zellulärer Ebene gewonnen werden. Zur Erforschung der mit dem Alterungsprozess verknüpften, komplexen Stoffwechselvorgänge und mitochondrialen Prozesse braucht es jedoch neue, integrative und systemgenetische Ansätze. Schliesslich ist die Alterung ein ausgeprägt multifaktorieller Prozess, welcher durch Gennetzwerke gesteuert wird, welche ihrerseits nicht nur von den Genen selbst, sondern auch von Umwelteinflüssen beeinflusst werden.

Solide Basis für das Verständnis der Alterung
Wir möchten die genetischen und molekularen Abläufe, aber auch die Umweltbedingungen während des Alterungsprozesses möglichst realitätsnah untersuchen. Dieses Projekt verfolgt zusammenfassend folgende Ziele:

• Die Untersuchung der Wirkung von Genen unter verschiedenen Umweltbedingungen auf die Lebensdauer - und Gesunderhaltung. Hierzu werden verschiedene Varianten des Alterungsprozesses bei Drosophila melanogaster (Fruchtfliege) und Mäusen untersucht, die als genetische Referenzen dienen. Und dies unter unterschiedlichen Umweltbedingungen: die Hälfte der Tiere wird normal gefüttert, während die andere Hälfte ein Futter mit einem niedrigen Fettanteil erhält.
• Die Erforschung der Wirkung von Genen unter verschiedenen Umweltbedingungen auf molekulare Netzwerke, metabolische Biomarker und auf die mitochondriale Funktion.
• Die Integration von Daten und das Erstellen von artenübergreifenden Gen- und Netzwerkmodellen.
• Die Validierung der bei C. elegans und Drosophila beteiligten Gene und Netzwerke und die Übertragung dieser Informationen auf den menschlichen Organismus.

Wir sind überzeugt, dass ein anschauliches Modell, welches das biologische Wissen, von der Genfunktion über Netzwerke bis hin zum Phänotyp, umfasst, eine zentrale Rolle in der zukünftigen Systembiologie und -genetik spielen wird. Diese kombinierten, Spezies übergreifenden Untersuchungen bilden eine solide Basis, um die Alterungsgenetik und -biologie zu verstehen. Auf lange Sicht können sie sogar dazu beitragen, Strategien zu entwickeln, die dem Menschen zu einem längeren und gesünderen Leben verhelfen.

Updated June 2014