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Leibnitz-Institut für Alternsforschung Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

Alternsforschung durch Systembiologie und Modellvergleiche

Die komplexe Studie war nur durch die systembiologische Expertise innerhalb des Forschungskonsortiums JenAge in Jena möglich. Experten aus der Biologie, Medizin, Mathematik und Informatik untersuchen hier seit 2009 in mehreren Modellorganismen externe und interne Einflussfaktoren auf den Alternsprozess – beim Menschen, beim Fadenwurm (C. elegans), beim Türkisen Prachtgrundkärpfling (N. furzeri), beim Zebrafisch (D. rerio) und bei der Maus (M. musculus). Die gewonnenen komplexen experimentellen Daten werden mathematisch analysiert und modelliert, um herauszufinden, ob den Prozessen in den verschiedenen Lebewesen ähnliche Mechanismen zugrunde liegen, die dann durch genetische oder andere Manipulationen in den Modellorganismen wieder validiert werden. Durch diesen systemischen Ansatz können biologische Systeme möglichst ganzheitlich analysiert werden, um der extremen Komplexität des Phänomens „Altern“ gerecht zu werden.

Die Publikation in Cell Systems ist ein weiteres herausragendes Forschungsergebnis, das sich nahtlos an jüngste JenAge-Publikationen in hochrangigen Journalen wie Cell oder Nature Communications anschließt. Zuletzt sorgte die Meldung für Aufsehen, dass das Konsortium 30 speziesübergreifende Alternsgene identifizieren konnte (veröffentlicht Ende 2015 in Nature Communications). „Die neuesten Erkenntnisse der Forscher um Alessandro Cellerino sind ein sehr schönes Beispiel dafür, wie umfangreiche biologische Daten mit systembiologischen Methoden analysiert werden können und zu Erklärungsansätzen führen, die dann experimentell validiert werden“, schwärmt auch Jürgen Sühnel, Koordinator von JenAge, über die institutsübergreifende Zusammenarbeit zwischen FLI, Friedrich-Schiller-Universität (FSU), dem Universitätsklinikum Jena (UKJ) und dem Hans-Knöll-Institut (HKI) in Jena.

Das Jenaer Zentrum für Alternsforschung (ZAJ) baut Alternsforschung aus

Obwohl die Förderung des JenAge-Projektes ausgelaufen ist, wird weiter experimentell und theoretisch an den im JenAge-Projekt erzeugten Daten gearbeitet. Die ca. 2500 generierten Datensätze sind in einem Datenmanagementsystem gespeichert und können für weiterführende Analysen auch durch nicht zum JenAge-Konsortium gehörende Gruppen genutzt werden.

2013 wurde in Jena außerdem das Zentrum für Alternsforschung Jena (ZAJ) als weiteres interfakultäres Profilzentrum der FSU, des FLI und des UKJ gegründet, um auch nach Ablauf des JenAge-Projektes die Forschungsaktivitäten zur Alternsforschung am Standort Jena zu bündeln. Das gemeinsame Forschungsprojekt „Alternsinduzierte Hemmung der Regeneration und Gewebshomöostase – RegenerAging“, eine Kooperation mit Carl Zeiss in Jena und kofinanziert durch die ProExzellenz-Initiative 2 des Landes Thüringen, legt den Schwerpunkt auf die funktionelle Analyse von alternsbedingten Veränderungen in den zellulären Signalwegen. Darüber hinaus fördert die Leibniz-Gemeinschaft die Einrichtung eines Leibniz Science Campus am Standort Jena, der die außeruniversitäre und universitäre Forschung weiter verzahnen und international konkurrenzfähig machen soll. Jena wird damit seine Bedeutung als Schwerpunktstandort der Alternsforschung in Deutschland weiter ausbauen.

Originalpublikation: Baumgart M, Priebe S, Groth M, Hartmann N, Menzel U, Pandolfini L, Koch P, Felder M, Ristow M, Englert C, Guthke R, Platzer M, Cellerino A.: Longitudinal transcriptional analysis of vertebrate aging identifies mitochondrial complex I as a small molecule-sensitive modifier of lifespan. Cell Systems 2016, 2, 1-11. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cels.2016.01.014

* Dr. E. Kästner: Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI), 07745 Jena

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