Lang leve Nemo! Nieuw diermodel in verouderingsonderzoek?

April 25, 2019

door Leibniz Instituut voor veroudering

clownvissen zijn de bekendste vertegenwoordigers van het geslacht anemonen (Amphiprion) en leven in koraalriffen in nauwe symbiose met zeeanemonen, die hen beschermen tegen roofdieren. Credit: K. Wagner / FLI

de kleurrijke clownvis leeft langer dan 20 jaar in het aquarium. Onderzoekers van de Scuola Normale Superiore in Pisa, Italië, hebben in samenwerking met het Leibniz Institute on Aging (FLI) in Jena, Duitsland, de genetica onderzocht achter de levensduur van clownvissen. Door het genoom te rangschikken en de opeenvolgingen met andere species te vergelijken, konden zij aantonen, dat het geheim van deze levensduur in de mitochondriën en lysosomen van de clownvis ligt. Omdat het ongecompliceerd is om clownvissen te houden en te kweken, vormen ze een interessant nieuw diermodel voor onderzoek naar een lange levensduur. De resultaten zijn nu gepubliceerd in het tijdschrift BMC Evolutionary Biology.

clownvissen, beroemd vanwege de Disney film “Finding Nemo,” zijn een fel oranje-wit-zwart gekleurde vis met drie verticale strepen, die voorkomen in de westelijke Stille Oceaan en Indische oceanen. Clownvissen leven in symbiotische relatie met zeeanemoon. Ze zijn afhankelijk van zeeanemoon voor beschutting in hun natuurlijke habitat, die bescherming bieden aan de vis met zijn tentakels. De slijmbescherming van de clownvis voorkomt dat hij wordt gestoken door de tentakels van de zeeanemoon. Dankzij deze overlevingsstrategie hebben clownvissen een lagere sterfte dan andere vissen en kunnen ze vrij oud worden. Tot nu toe was er niet veel bekend over de levensduur van deze interessante zeebewoner.

levensduur van clownvissen

onderzoekers van de Scuola Normale Superiore in Pisa, Italië in samenwerking met collega ‘ s van het Leibniz Institute on Aging (FLI) in Jena, Duitsland, voerden een onderzoek uit om de geheimen achter de levensduur van de clownvis te onthullen. “Tot nu toe was het niet bekend hoe oud clownvissen kunnen worden. Daarom hebben we openbare aquaria in Europa onderzocht over de leeftijd van hun oudste levende clownvissen,” zegt Prof. Alessandro Cellerino, de Scuola Normale Superiore in Pisa, Italië, en geassocieerde groepsleider bij FLI in Jena, Duitsland. De resultaten van dit onderzoek toonden aan dat de oudste clownvis (Amphiprion ocellaris) meer dan 20 jaar oud was. Ondanks deze ouderdom waren ze nog steeds in staat om zich regelmatig voort te planten, wat suggereert dat ze niet het einde van hun natuurlijke levensduur naderden. Maar wat is het geheim achter deze ouderdom?

evolutie van de levensduur

de levensduur van gewervelde dieren kan sterk variëren, van enkele maanden voor de turquoise killifish Nothobranchius furzeri, tot enkele eeuwen voor de Groenlandse haai. Inzicht in de”genetische architectuur” —de manier waarop soorten genetisch verschillen—kan leiden tot nieuwe inzichten in de evolutionaire mechanismen van levensduur en levensduur. State-of-the-art het rangschikken methodes hebben reeds genoomopeenvolgingen voor een groot aantal species verstrekt. De analyse van positieve selectie is bijzonder geschikt voor het identificeren van de genetische architectuur van specifieke kenmerken, zoals een lange levensduur, aangezien alle organismen perfect zijn aangepast aan hun habitat en deze aanpassingen zich in de loop van de evolutie hebben voorgedaan. Een vaak gebruikte methode voor het ontdekken van positieve selectie berust op de vergelijking van de opeenvolging van eiwit-codeert genen in verwante species.

om de levensduur van clownvissen te bestuderen, voerden de onderzoekers een reeks analyses uit van het genoom van clownvissen (A. occelaris, A. percula und A. clarkii) in vergelijking met Chromis, de juffervis. De twee soorten lijken erg op elkaar, maar alleen clownvissen hebben een symbiotische relatie met de zeeanemoon.

Modified Proteins-Indicator of Longevity

door het sequenced genoom van de twee soorten te vergelijken, vond het onderzoeksteam interessante verschillen in de eiwitten van mitochondriën (algemeen bekend als de “krachtpatser van cellen”) die energie voor de cel genereert, en de lysosomen, die macromoleculen in de cel afbreken. “Deze eiwitten zijn aanzienlijk veranderd tijdens de evolutionaire geschiedenis van de clownvis”, legt prof. Cellerino uit. De resultaten zijn nu gepubliceerd in het tijdschrift BMC Evolutionary Biology.Eerdere studies toonden al verschillen aan in de samenstelling van mitochondriën in kort – en langlevende modelorganismen. Deze veranderingen wijzen erop dat zich in de loop van evolutie specifieke wegen ontwikkelen die tot een uitzonderlijk lange of verkorte levensduur leiden. Volgens de resultaten van deze studie ontstonden deze verschillen in overeenstemming met de evolutie van de levensduur van de clownvis.

met een maximale levensduur van ongeveer 120 jaar is de mens extreem langlevend, maar fundamenteel onderzoek naar veroudering berust meestal op diermodellen met een kortere levensduur. De huidige studie toont aan dat de relatief kleine clownvissen een geschikt diermodel zijn voor onderzoek naar de levensduur. Ze behoren tot de makkelijkste zeevissen om in een aquarium te houden en kunnen gemakkelijk worden gekweekt, vandaar dat ze een interessant diermodel kunnen vertegenwoordigen voor onderzoek naar veroudering en levensduur.

meer informatie: Arne Sahm et al. Analyse van de codeeropeenvolgingen van clownfish onthult moleculaire convergentie in de evolutie van levensduur, BMC evolutionaire biologie (2019). DOI: 10.1186 / s12862-019-1409-0

Tijdschriftinformatie: BMC Evolutionary Biology

verstrekt door het Leibniz Institute on Aging

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.