Vaisvil, Benjamin, Daniel P. Schmitt, Angela Jones, Vinayak Kapatral, James M. Ford, Madison L. Taylor, Mathia Colwell, Jonathan Hollins, Sam Pascucci, Konstantin Weissenow, Burkhard Rost, Pascal Notin, Justin Gerlach, Thomas C. Terwilliger, Li-Wei Hung, Lars Juhl Jensen, Kathlyn Reed, Todd R. Robeck, Steve Horvath, Christopher Faulk, Yanjun Ma & Stephen W. Clark (2026): Epigenetic insights into extreme longevity in the world's oldest terrestrial animal. – Science Advances 12(41): eadw8887.
Epigenetische Einblicke in die extreme Langlebigkeit des ältesten Landtiers der Welt, Jonathan.
DOI: 10.1126/sciadv.adw8887 (externer Link)
Aldabrachelys gigantea,
© Hans-Jürgen Bidmon
Aldabra-Riesenschildkröten (Aldabrachelys gigantea) sind außergewöhnlich langlebig. Wir haben das Genom und das Methylom von Jonathan, einer 194 Jahre alten Aldabra-Riesenschildkröte, sequenziert, um die molekularen Grundlagen seiner Langlebigkeit zu erforschen. Im Vergleich zu anderen Riesenschildkröten (A. gigantea und Chelonoidis abingdonii) weist Jonathan in den meisten Alterungspfaden einzigartige Genvarianten auf. Darüber hinaus zeigt Jonathan im Vergleich zu vier anderen Aldabra-Riesenschildkröten, deren Alter von einem 5-jährigen Jungtier bis zu älteren Erwachsenen reicht, erhebliche Veränderungen der DNA-Methylierung und der Methylierungsentropie. Insbesondere stellten wir fest, dass Regionen mit niedriger Entropie in Jonathans Methylom reich an Promotoren von Genen waren, die an der mitochondrialen Elektronentransportkette und am RNA-Stoffwechsel beteiligt sind. Dies deutet darauf hin, dass eine hochpräzise Transkription der Gene in diesen Stoffwechselwegen für langlebige Arten entscheidend sein könnte. Unsere Ergebnisse stützen ein Alterungsmodell, bei dem die Aufrechterhaltung einer niedrigen Methylierungsentropie in Genpromotoren mit einer effizienten mitochondrialen Energieproduktion, einer effizienten RNA-Verarbeitung und einer effizienten Genomreparatur gekoppelt ist.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Diese Arbeit beschreibt, dass hier DNS-Methylierung sich mit dem Alter verändert und stabilisiert (deshalb niedrige Entropie = hohe Ordnung) und zwar an den Schaltsequenzen für Gene, die in der Atmungskette der Mitochondrien für die Zurverfügungstellung der Energie kodieren und wahrscheinlich auch damit für ein nicht Überhandnehmen an Sauerstoffradikalen sorgen. Da jeder achte Sauerstoff die mitochondriale Atmungskette als Radikal verlässt und entgiftet werden muss, scheint hier die Optimierung der zellulären Energiegewinnung mit dazu beizutragen, dass ein langes Leben möglich wird. Letztendlich kann dazu auch eine stressfreie Umwelt (klimatische Stabilität) mit der für Schildkröten bekannten „Langsamkeit“ etwas dazu beitragen. Allerdings sollten auch die von Glaberman et al. (2021) aufgezeigten Befunde zur Minimierung der Erkrankungsrate sollte hier nicht ganz außeracht gelassen werden. Das Größe nicht unbedingt etwas Langlebigkeit wie bei einigen Schildkröten zu tun haben muss zeigen die neueren epigenetischen Befunde bei Hunderassen (Mariner et al., 2026).
Literatur
Glaberman, S., S. E. Bulls, J. M. Vazquez, Y. Chiari & V. J. Lynch (2021): Concurrent Evolution of Antiaging Gene Duplications and Cellular Phenotypes in Long-Lived Turtles. – Genome Biology and Evolution 13(12): evab244 oder im Abstract-Archiv.
Mariner, Blaise L., Brianah M. McCoy, Ashlee Greenier, Layla Brassington, Elizabeth Slikas, Christine Adjangba, Claire Cheng, Abbey Marye, Benjamin R. Harrison, Tal Bamberger, Yadid Algavi, Efrat Muller, Adam Harris, Emily Rout, Cindy Reichel, Vista Sohrab, The Dog Aging Project Consortium; Elinor Karlsson, Joshua M. Akey, Anne C. Avery, Elhanan Borenstein, Daniel E. L. Promislow, Noah Snyder-Mackler, Joshua M. Akey, Rozalyn M. Anderson, Elhanan Borenstein, Marta G. Castelhano, Amanda E. Coleman, Kate E. Creevy, Matthew D. Dunbar, Virginia R. Fajt, Jessica M. Hoffman, Erica C. Jonlin, Matt Kaeberlein, Elinor K. Karlsson, Kathleen F. Kerr, Jing Ma, Evan L. MacLean, Stephanie McGrath, Natasha J. Olby, Daniel E. L. Promislow, May J. Reed, Audrey Ruple, Stephen M. Schwartz, Sandi Shrager, Noah Snyder-Mackler & M. Katherine Tolbert (2026): Epigenetic aging and transposon dysregulation reflect size-related lifespan compression in dogs. – Science 394(6820): eaeb2986; DOI: 10.1126/science.aeb2986 (externer Link).
Galerien
Aldabrachelys gigantea – Aldabra-Riesenschildkröte
