Das Magazin - Ausgabe 03 - Systembiologie

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Projekte aus GerontoSys
Milder Stress gegen Alterung
Dies ist das zentrale Thema mit dem sich der Forschungskern des
Jenaer Centrums für die Systembiologie des Alterns – JenAge
auseinandersetzt. Die zumeist förderliche Reaktion eines Organismus
auf geringen Stress wird oft als Hormesis bezeichnet. Sie
wurde bereits mehrfach als Mechanismus vermutet, dem z.B. der
Effekt einer gesunden Ernährung oder auch anderen lebensverlängernden
Behandlungen zugrunde liegt. Das JenAge-Centrum
untersucht dieses Phänomen nun aus einem neuen, systembiologischen
Blickwinkel. Das Ziel ist die Identifikation von konservierten
Transkriptions- oder Stoffwechselnetzwerken, die durch
milden Stress aktiviert werden. Zudem soll aufgeklärt werden,
inwieweit mit zunehmendem Alter die funktionelle Integrität
dieser Netzwerke leidet.
Das JenAge-Centrum verwendet als Untersuchungsobjekte neben
Zellkulturen und anderen Tiermodellen, wie z.B. dem Fadenwurm,
auch ein neues am Fritz-Lippmann-Institut für die Altersforschung
etabliertes kurzlebiges Fisch-Modell, für das die drei
JenAge-Forscher Cellerino, Englert und Platzer im September
2010 mit dem Max-Bürger-Preis der Deutschen Gesellschaft für
Gerontologie und Geriatrie ausgezeichnet worden sind. Schließlich
soll über das Säugetiermodell Maus letztendlich eine Brücke
zum Menschen geschlagen werden, für den durch die Beteiligung
einer klinischen Gruppe Patientenproben zur Verfügung stehen.
Mit dem neu etablierten JenAge-Centrum wird die Altersforschung
in Jena substantiell gestärkt und es werden Bemühungen zur besseren
Vernetzung der in Jena vorhandene Expertise, wie sie auch
in der Gründung des Jenaer Centrums für die Biologie des Alterns
(JCBA) zum Ausdruck kommen, unterstützt.
Projekttitel:
Jenaer Centrum für die Systembiologie des Alterns - JenAge:
Systembiologie von mildem Stress beim gesunden Altern - ein
Multi-Spezies-Ansatz.
Beteiligte Partner:
Koordinator Dr. J. Sühnel (Leibniz-Institut für Altersforschung -
Fritz-Lipmann-Institut e. V.), Prof. O. Witte (Universitätsklinikum
Jena), Dr. R. Guthke (Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung
und Infektionsbiologie e.V. Hans-Knöll-Institut), Prof. S. Schuster
(Friedrich-Schiller-Universität Jena).
Internet: www.jenage.de
Haben die Kraftwerke der Zellen Einfluss auf Alterung
Seit November 2009 beschäftigt sich der Forschungsverbund
GerontoMitoSys mit der Bedeutung von Mitochondrien, den
‘Kraftwerken der Zelle‘, für die Alterung biologischer Systeme.
Das Projekt verfolgt einen systembiologischen Ansatz mittels der
mathematischen Modellierung von experimentellen Daten und
der Validierung der erhaltenen Modelle in der Bäckerhefe Saccharomyces
cerevisiae und dem Pilz Podospora anserina.
Um die Relevanz der an diesen beiden kurzlebigen Modellorganismen
gewonnenen neuen Erkenntnisse für Alterungsprozesse
bei Säugetieren und zur möglichst starken Annäherung an die
Situation beim Menschen zu überprüfen, werden gezielte Untersuchungen
an Mäusen und Ratten durchgeführt. Auf diese Weise
werden über den derzeitigen Erkenntnisstand hinausgehende
Einsichten in die sehr komplexen und netzartig verknüpften
molekularen Mechanismen biologischen Alterns gewonnen.
Im Vordergrund der ersten Projektphase stand die Formulierung
konkreter Fragen für mathematische Modellierungsansätze und
die Definition von experimentellen Standards zur Generierung
reproduzierbarer, qualitativer und quantitativer Daten. Zur Datenablage
und -analyse sowie zum sicheren Datentransfer zwischen
den Projektpartnern wurde eine gesicherte Internetplattform
erstellt. Ein erstes mathematisches Modell der zellulären Abwehr
von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) wurde generiert, das nun
in einer zweiten Phase weiterverfolgt und verfeinert wird. Weitere
Modellierungsansätze beschäftigen sich mit den Grundlagen
der Bildung von ROS an der Atmungskette und mit zellulären
Mechanismen der mitochondrialen Qualitätskontrolle.
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