Aus einem winzigen Bereich des Erbmaterials lässt sich die maximale Lebensdauer fast jeder beliebigen Tierart ablesen. Das berichten zwei Mainzer Forscher im Fachmagazin "Aging Cell". Die Lebensspanne ist demnach umso höher, je seltener eine bestimmte Aminosäure in den Zellkraftwerken, den Mitochondrien, verbaut ist. Dieser Indikator gelte für beinahe alle untersuchten Tiergruppen, von diversen Würmern über Gliederfüßer bis hin zu Wirbeltieren, schreiben Bernd Moosmann und Christian Behl von der Universität Mainz.

Die grundlegenden Mechanismen des Alterns seien offenbar stets die gleichen. Die beiden Biochemiker hatten Gensequenzen von 248 Arten mit Informationen über die jeweilige maximale Lebensdauer der Tiere systematisch in Beziehung gesetzt. Die Analyse zeigte, dass die Abfolge eines bestimmten Bereiches des jeweiligen Genoms – die mitochondriale DNA – auf die maximale Lebensdauer der jeweiligen Spezies schließen ließ. Die Mitochondrien sind die Organellen der Zelle, in denen der letzte Schritt der "Verbrennung" von Nährstoffen mit Hilfe von Sauerstoff abläuft. Sie produzieren dabei den Treibstoff für alle Zellfunktionen, das ATP. Als Nebenprodukt entstehen hochreaktive Sauerstoffradikale, die möglicherweise für die Alterung sehr bedeutsam sind, schreiben die Forscher. Ihre neuen Erkenntnisse stützten diese Annahme.

13 Gene im Mitochondrien-Genom

Das mitochondriale Genom enthält meist nur 13 Gene. Sie werden in Proteine umgeschrieben, die mit der Energiegewinnung befasst sind. Je höher die Lebensspanne einer Art ist, desto seltener fand sich im genetischen Bauplan der Mitochondrien-Proteine die Sequenz für die Aminosäure Cystein. Sie besitze eine Schwefelgruppe, die ein Angriffspunkt für Sauerstoffradikale ist – und sei deshalb besonders empfindlich, erklären die Forscher. Tiere mit sehr wenig Cystein in den mitochondrialen Proteinen lebten deshalb deutlich länger als solche mit höherem Anteil der Aminosäure.

Die maximal erreichbare Lebensdauer unterscheidet sich bei verschiedenen Arten sehr. Beim Menschen beispielsweise beträgt sie etwa 120 Jahre, bei der Maus hingegen nur etwa 4 Jahre und bei manchen Würmern sogar nur etwa zwei Wochen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Oxidationsstabilität einiger weniger, aber zentraler Proteine für eine hohe maximale Lebensdauer essenziell ist, schreiben die Forscher. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, die neue Vorhersagemethode zu präzisieren. Zudem wollen sie klären, wie sich die 13 Gene und ihre Proteinprodukte während der Evolution verändert haben.