Forschung

Pflanzenzellen könnten menschlichen Alterungsprozess verlangsamen

Die Forscher:innen Heeseung Choi und Katie Dehesh und junge, grüne und alte, gelbe Arabidopsis-Pflanzen, die sie im Labor halten. © UCR, Katie Dehesh
Die Forscher:innen Heeseung Choi und Katie Dehesh und junge, grüne und alte, gelbe Arabidopsis-Pflanzen, die sie im Labor halten. © UCR, Katie Dehesh

Neue Forschungsergebnisse legen nahe: Der menschliche Alterungsprozess könnte durch in Pflanzenzellen enthaltenen Organellen, auch Golgi-Körper genannt, verlangsamt werden. Wissenschaftler:innen der UC Riverside in California wollen dazu neue Erkenntnisse erlangt haben. Auch altersbedingte Krankheiten können wohlmöglich behandelt werden. 

Neue Ansätze im Anti-Aging Bereich

Die UCR-Forscher:innen Heeseung Choi und Katie Dehesh halten junge, grüne und alte, gelbe Arabidopsis-Pflanzen im Labor. Während sie eigentlich daran forschten, wie Pflanzenzellen auf Stress wie Infektionen, zu viel Salz oder zu wenig Licht reagieren, fanden sie zufällig heraus, dass Organellen und ein zugehöriges Protein steuern, ob wie lange die Pflanze in der Dunkelheit überleben kann. Eine Organelle in einer Pflanzenzelle ist eine spezialisierte Struktur, die innerhalb der Zelle bestimmte Funktionen ausführt. Laut den Forscher:innen ist die Entdeckung eine große Sache. „Zum ersten Mal haben wir die tiefgreifende Bedeutung einer Organelle in der Zelle definiert, die bisher nicht mit dem Alterungsprozess in Verbindung gebracht wurde“, so Katie Dehesh, Professorin für Molekularbiochemie an der UCR.

So funktionieren die Golgi-Körper

Die Golgi sind so etwas wie das Postamt der Zelle. Sie verpacken Proteine und Lipide und schicken sie dorthin, wo sie gebraucht werden“, sagt Heeseung Choi, Forscher am Fachbereich Botanik und Pflanzenwissenschaften der UCR. Wenn der Golgi das Postamt ist, dann ist das COG-Protein der Postbeamte. Dieses Protein steuert und koordiniert die Bewegung der kleinen „Hüllen“, die andere Moleküle in der Zelle transportieren. Außerdem hilft COG den Golgi-Körpern dabei, Zucker an andere Proteine oder Lipide zu binden. Diese Glykosylierung ist vor allem für die Immunantwort wichtig.  

Als das Forscherteam einige Pflanzen veränderte, sodass sie nicht in der Lage waren, das COG-Protein zu produzieren und ihnen das Licht entzog, konnten sie aus dem Sonnenlicht keinen Zucker für ihr Wachstum herstellen. Bei übermäßiger Dunkelheit begannen die Blätter zu mutieren und die COG-freien Pflanzen wurden gelb, faltig und dünn – Anzeichen dafür, dass die Pflanzen absterben. Anschließend wurde die Mutation umgekehrt, die Proteine zurückgeführt und die Pflanzen sind wieder zum Leben erwacht.

Von der Pflanze auf den Menschen schließen

Diese Entdeckung ist auch deshalb so spannend, weil Menschen, Pflanzen und alle eukaryontischen Organismen Golgi-Körper in ihren Zellen haben. Pflanzen können als Plattform dienen, um die Rolle der Golgi bei der Alterung des Menschen zu erforschen. Deshalb plant das Forscherteam weitere Studien zu molekularen Mechanismen. „Unsere Forschung bringt nicht nur unser Wissen über die Alterung von Pflanzen voran, sondern könnte auch entscheidende Hinweise auf die Alterung beim Menschen liefern“, so die Studienkoautorin und Molekularbiologin Dehesh. Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht.

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