Biotech & leven › Longevity & anti-aging
Genoom van vleermuizen verklaart record levensduur en virusresistentie
Wetenschappers hebben het DNA van acht nauw verwante vleermuissoorten uit het geslacht Myotis in kaart gebracht. De genomen laten zien hoe deze dieren tientallen jaren ouder kunnen worden dan andere zoogdieren van vergelijkbare grootte, en waarom ze virussen vaak zonder ziek te worden bij zich dragen.
Vleermuizen behoren tot de meest opvallende zoogdieren als het om veroudering gaat. Sommige soorten worden nauwelijks ouder dan zeven jaar, terwijl een nauw verwante soort tot 42 jaar kan leven. Een internationaal onderzoeksteam wilde weten hoe dat verschil in het DNA is terug te vinden. Daarvoor werd het genoom van acht soorten uit het geslacht Myotis volledig uitgelezen, de grootste groep vleermuizen ter wereld met meer dan 139 beschreven soorten op zes continenten.
Bijna compleet DNA in kaart gebracht
Met behulp van weefsel- en huidmonsters kweekten de onderzoekers celkweken van vleermuizen die in Arizona en Californië zijn gevangen. Via langeread-sequencing en een aanvullende techniek om chromosomen goed te ordenen, kon het team voor elke soort een zeer volledige genoomassemblage maken. Voor sommige chromosomen lukte het zelfs om ze van het ene tot het andere uiteinde foutloos te reconstrueren, iets wat bij zoogdiergenomen zelden voorkomt. Gemiddeld werd bijna 99 procent van het DNA correct in kaart gebracht, met ruim 20.000 genen per soort die ook bij andere zoogdieren voorkomen.
Bescherming tegen kanker en veroudering
De onderzoekers vonden dat bij de langlevende soorten opvallend veel genen zijn veranderd die te maken hebben met kankerbestrijding en celherstel. Bij de vleermuissoort Myotis lucifugus, die tientallen jaren kan leven, reageren cellen bovendien anders op DNA-schade dan bij kortlevende zoogdieren. Deze combinatie van eigenschappen zou kunnen verklaren waarom sommige vleermuizen nauwelijks kanker krijgen en toch decennialang leven, terwijl kleine zoogdieren met een vergelijkbaar lichaamsgewicht vaak binnen een paar jaar doodgaan.
Virussen zonder ziek te worden dragen
Een tweede belangrijke uitkomst gaat over het afweersysteem. Vleermuizen staan bekend als dragers van virussen die bij andere dieren en mensen wél ziekte veroorzaken. Het onderzoek laat zien dat vleermuizen DNA-virussen en RNA-virussen op verschillende manieren te lijf gaan: voor eiwitten die met DNA-virussen omgaan, vonden de onderzoekers veel sporen van evolutionaire aanpassing, terwijl eiwitten die RNA-virussen afweren juist vaak in aantal kopie-aantal-variatie vertonen. Een opvallend voorbeeld is het gen EIF2AK2, ook bekend als PKR, een sleuteleiwit in de afweer tegen virussen. Dit gen blijkt bij Myotis-soorten al miljoenen jaren in wisselende aantallen kopieën voor te komen, iets wat bij mensen niet gebeurt.
Volgens de onderzoekers wijzen de resultaten erop dat lange levensduur en virusresistentie bij vleermuizen niet los van elkaar staan, maar voortkomen uit dezelfde onderliggende aanpassingen in het DNA. Beter begrip hiervan kan op termijn helpen bij onderzoek naar veroudering en bij het beter inschatten van het risico dat vleermuizen als bron van nieuwe ziekteverwekkers vormen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Dit onderzoek biedt aanknopingspunten voor de wetenschap achter veroudering: als dezelfde genetische mechanismen die vleermuizen tegen kanker beschermen ook bij mensen bruikbaar blijken, kan dat nieuwe wegen openen voor longevity-onderzoek. Daarnaast helpt het beter begrijpen van virusafweer bij vleermuizen om toekomstige uitbraken van dierziekten richting de mens beter te voorspellen en te beheersen.
- Genoomassemblage
- Het proces waarbij miljoenen korte stukjes uitgelezen DNA weer worden samengevoegd tot de volledige chromosomen van een organisme.
- Langeread-sequencing
- Een DNA-aflees-techniek die lange stukken erfelijk materiaal in één keer leest, waardoor genomen vollediger en nauwkeuriger in kaart gebracht kunnen worden.
- Kopie-aantal-variatie
- Een verschijnsel waarbij individuen of soorten een verschillend aantal kopieën van hetzelfde gen bezitten, wat invloed kan hebben op eigenschappen zoals afweer tegen virussen.
- Positieve selectie
- Een evolutionair proces waarbij een gunstige genetische verandering zich snel verspreidt binnen een populatie omdat dragers ervan een overlevingsvoordeel hebben.
- Karyotype
- Het complete overzicht van chromosomen van een soort, inclusief hun aantal, vorm en grootte.
- Zoönose
- Een ziekte die van dieren op mensen kan overspringen, zoals veel virussen die van nature in vleermuizen voorkomen.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
