Dem Geheimnis der Langlebigkeit der Grönlandhaie auf der Spur

Ein internationales Forscherteam hat erstmals das Genom des Grönlandhais kartiert. Die Daten deuten darauf hin, dass die Fähigkeit des Tieres zur Reparatur seiner DNA seine extreme Langlebigkeit erklären könnte.

Menschen bekommen Grönlandhaie (Somniosus microcephalus) selten zu Gesicht, sie sind bislang wenig erforscht und darum geheimnisvoll. Das liegt daran, dass sie in den Tiefen des Nordatlantiks und der Arktis leben und eine Lebenserwartung von 400 bis 500 Jahren haben, was sie zu langlebigsten Wirbeltieren der Welt macht.

Wichtig für die Altersforschung

„Das Genom des Grönlandhais ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis der molekularen Mechanismen des Alterns“, sagt Steve Hoffmann vom Fritz-Lipmann-Institut für Altersforschung in Jena.

Die Genomstudie könnte auch für andere Organismen von Bedeutung sein. „Die Erforschung der genetischen Grundlagen bietet eine neue Perspektive“, erklärt Alessandro Cellerino, Neurobiologe am FLI und an der Scuola Normale Superiore in Pisa.

Vergleich mit anderen langlebigen Tieren

Nur wenige Tiere überleben den Menschen. Ein Beispiel ist die Riesenschildkröte Jonathan auf St. Helena, die 191 Jahre alt ist und wahrscheinlich das älteste Landtier der Erde ist.

Doch dieser Rekord verblasst im Vergleich zum Grönlandhai. Das Team des FLI, der Ruhr-Universität Bochum, der SNS und der Abteilung für Meeresbiologie der Universität Kopenhagen hat in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen das Genom dieser beeindruckenden Art sequenziert und die ersten Ergebnisse veröffentlicht.

Die Größe des Genoms stellte eine Herausforderung dar: Es umfasst 6,5 Milliarden Basenpaare, das doppelte des menschlichen Genoms und die größte bisher sequenzierte Hai-Genomsequenz.

„Es gibt nur wenige bisher sequenzierte Tiere, die ein noch größeres Genom haben“, sagt Arne Sahm vom FLI, Erstautor der Studie, und verweist auf die Schwanzkröte (Axolotl) und eine kürzlich veröffentlichte Lungenfisch-Genomstudie.

Die Bedeutung transponierbarer Elemente

Über 70 % des Genoms des Grönlandhais bestehen aus „springenden“ Genen, die oft als schädlich angesehen werden, da sie die Stabilität des Genoms verringern. Im Fall des Grönlandhais könnte dieser hohe Anteil jedoch zur Langlebigkeit beigetragen haben, vermuten die Forscher.

„Mehrere Gene könnten diese Elemente genutzt haben, um sich zu vermehren“, so die Vermutung der Froscher. Überraschend viele duplizierte Gene sind an der DNA-Reparatur beteiligt, was für die Langlebigkeit von Bedeutung ist.

Das Genomprojekt und seine Bedeutung

Langjährige Studien deuten darauf hin, dass langlebige Säugetiere effizienter in der Reparatur ihrer DNA sind. Die Forscher spekulieren, dass der Grönlandhai einen Weg gefunden hat, die negativen Auswirkungen dieser „egoistischen“ Gene auszugleichen.

Das Protein p53, das als „Wächter des Genoms“ bekannt ist, spielt eine wichtige Rolle. Es ist bei etwa der Hälfte aller menschlichen Krebsarten mutiert. Weitere Studien sollen zeigen, inwieweit Veränderungen in diesen Genen zur Langlebigkeit des Grönlandhais beitragen.

Das Genom des Grönlandhais ist nun der wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich und bietet eine Grundlage für weitere unabhängige Studien. Diese Daten sind ein Grundstein für das Verständnis der Physiologie und Populationsgröße des gefährdeten Grönlandhais.

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