Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Alle Menschen altern – genauso wie nahezu alle anderen lebenden Organismen. Ein Grund dafür ist, dass in jeder Zelle die Erbsubstanz DNA im Laufe der Zeit immer stärker geschädigt wird. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns erforschen, wie Zellen im Laufe ihres Lebens altern, welche Gene daran beteiligt sind und welche Rolle Umweltfaktoren spielen.

Mithilfe molekularbiologischer und gentechnischer Methoden klären die Forscher die grundlegenden Prozesse anhand sogenannter Modellorganismen auf, wie der Maus, der Fruchtfliege oder dem Fadenwurm. Diese Tiere sind dazu besonders gut geeignet, denn ihre Gene sind bekannt und sie haben eine relativ kurze Lebenserwartung. So weiß man, dass beim Fadenwurm rund 100 Gene die Lebenserwartung beeinflussen und zudem der Insulin-Signalweg an der Zellalterung beteiligt ist. Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass ähnliche Vorgänge auch beim Menschen das Altern und die Lebensspanne beeinflussen. Langfristig soll ihre Grundlagenforschung dazu beitragen, dass Menschen gesünder alt werden können.

Kontakt

Joseph-Stelzmann-Str. 9b
50931 Köln
Telefon: +49 221 37970-0
Fax: +49 221 37970-800

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Ageing

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Molekulare Genetik des Alterns

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Abteilung Mitochondriale Proteostasis

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Abteilung Biologische Mechanismen des Alterns

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Epigenetische Veränderungen im Alter erhöhen Risiko für Osteoporose und Knochenbrüche

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Zusammensetzung der Proteine auf der Zelloberfläche wird von internem Sensor koordiniert

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Langlebigkeit wird entscheidend durch grundlegenden Signalweg bestimmt

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Eine unerwartete Verknüpfung zwischen DNA-Aufwicklung und Stoffwechsel im Darm bremst den Alterungsprozess

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Mangel an DNA-Bausteinen in der Zelle setzt mitochondriale DNA frei

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Das ewige Leben können Linda Partridge und ihr Mitarbeiter Sebastian Grönke am Kölner Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns nicht versprechen – aber zumindest ein gesünderes Leben. An Fruchtfliegen und Mäusen haben die Forscher bereits ganz erstaunliche Erkenntnisse über das Älterwerden gewonnen, die auch uns Menschen zugutekommen werden.

Das Leben ist kurz, das gilt erst recht für den Killifisch Nothobranchius furzeri: Er hat nur wenige Monate, dann ist seine Uhr abgelaufen. In dieser Zeit durchlebt er alle Phasen von der Larve bis zum Fischgreis. Seine für Wirbeltiere ungewöhnlich kurze Lebenserwartung fasziniert Dario Valenzano vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns in Köln schon lange. Innerhalb von zehn Jahren hat er den Fisch zu einem Modellorganismus für die Alternsforschung gemacht.

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Der Mitochondrien–Mikroben Konflikt

2020 Li, Xianhe; Straub, Julian; Stillger, Katharina; Pernas, Lena

Evolutionsbiologie Genetik Zellbiologie

Mitochondrien spielen während mikrobieller Infektionen eine eher defensive Rolle. In früheren Arbeiten haben wir gezeigt, dass Mitochondrien mit dem menschlichen Parasiten Toxoplasma gondii um Fettsäuren konkurrieren und dadurch dessen Wachstum einschränken können. Nun haben wir diesen Konflikt weiter untersucht. Wir berichten von einer neuartigen Struktur, SPOT - structure positive for outer mitochondrial membrane - die aufgrund des von Toxoplasma verursachten mitochondrialen Importstresses aus der äußeren Mitochondrienmembran entsteht.

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Umprogrammierung von Mitochondrien bei Krebserkrankungen

2019 MacVicar, Thomas; Langer, Thomas

Entwicklungsbiologie Genetik Zellbiologie

Viele Krebsarten reprogrammieren den Zellstoffwechsel, um das Tumorwachstum zu fördern. Mitochondrien sind Zellbestandteile, sogenannte Organellen, die den Stoffwechsel flexibel steuern. Unsere jüngsten Arbeiten haben gezeigt, dass Tumorzellen, die unter sauerstoff- oder nährstoffarmen Bedingungen wachsen, bestimmte mitochondriale Proteine abbauen und auf diese Weise ihre Mitochondrien neu programmieren. Die Erforschung dieses Vorgangs verspricht erfolgreiche, therapeutische Ansätze bei schwer zu behandelnden Krebsarten wie Bauchspeicheldrüsenkrebs.

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Kleine Protein-Veränderungen mit großer Wirkung

2018 Matić, Ivan; Colby, Thomas; Burkert, Annegret

Evolutionsbiologie Genetik

Die als ADP-Ribosylierung (ADPr) bezeichnete Proteinmodifikation hat, obwohl im Molekül eher unscheinbar, einen großen Einfluss auf den Gesundheitszustand unseres Körpers, sowohl bei bakteriell bedingten Krankheiten bis hin zu Krebs. Jedoch war es in den vergangenen Jahrzehnten schwierig, den Wirkmechanismus dieser Modifikation detailliert zu untersuchen. Erst mithilfe modernster Proteinanalysen konnten w ir herausfinden, dass eine an die Aminosäure Serin gekoppelte ADPr nicht nur weit verbreitet, sondern, vor allem bei der überlebenswichtigen DNA Reparatur eine entscheidende Rolle spielt.

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Mikroorganismen im Darm sind Schlüsselregulatoren für die Lebenserwartung ihres Wirts

2017 Valenzano, Dario Riccardo

Entwicklungsbiologie Evolutionsbiologie Genetik Zellbiologie

Mikroorganismen im Darm beeinflussen die Gesundheit des Wirts. Aus dem Gleichgewicht geratene Mikrobengemeinschaften im Darm sind mit verschiedenen Krankheiten assoziiert. Die Wiederherstellung einer gesunden Darmflora kann zur Heilung von akuten und lebensgefährlichen Infektionen beitragen. Aktuelle Forschungsarbeiten mit dem Türkisen Prachtgrundkärpfling, dem sogenannten Killifisch (Nothobranchius furzeri), als Modellorganismus zeigen, dass die Darmmikroben aus jungen Fischen den allgemeinen Gesundheitszustand und sogar die Lebenserwartung gesund alternder Artgenossen beeinflussen.

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Das Altern ist kein zufälliger Verfall, sondern wird durch metabolische und genetische Prozesse reguliert. Einzelne Genmutationen können die Lebenserwartung von Organismen deutlich erhöhen. So kann die Biologie des Alterns in Hefezellen, Fadenwürmern und auch in Mäusen untersucht werden. Genveränderungen, die das Altern verlangsamen, schützen vor altersassoziierten Krankheiten wie Neurodegeneration, Krebs, Herz-Kreislauferkrankungen und Diabetes. Ein Verständnis der molekularen Mechanismen der Langlebigkeit eröffnet Ansatzpunkte für Therapien oder zur Vorbeugung dieser schweren Krankheiten.

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