Zusammenfassung:
Eine Riesenschildkröte, die schätzungsweise 194 Jahre alt ist, könnte Wissenschaftlern dabei helfen, die Geheimnisse des biologischen Alterns aufzudecken. Forscher führten eine Genom- und epigenetische Analyse von Jonathan, der Seychellen-Riesenschildkröte, dem langlebigsten Landtier der Welt, durch und stellten fest, dass sie über 287 einzigartige genetische Variationen verfügt, die wichtige biologische Prozesse wie DNA-Schadensreparatur, Entzündungskontrolle, Insulinregulierung und Krebsunterdrückung umfassen. Noch überraschender ist, dass, obwohl Jonathan fast zwei Jahrhunderte alt ist, einige der genetischen Schalter in seinem Körper, die für die Regulierung der DNA-Reparatur und des Stoffwechsels verantwortlich sind, immer noch einen ähnlichen Zustand aufweisen wie seine jüngeren Kollegen.
Diese Forschung wurde von Kallel, einer US-amerikanischen Non-Profit-Organisation für Langlebigkeitsforschung, geleitet und die relevanten Ergebnisse wurden am 7. Oktober 2026 in der Fachzeitschrift „Science Advances“ veröffentlicht. Die Forscher glauben, dass diese Ergebnisse dabei helfen zu verstehen, warum manche Tiere viel länger leben können als Menschen, und dass sie möglicherweise auch neue Hinweise für zukünftige Forschungen zum menschlichen Altern und zu chronischen Krankheiten liefern.
Jonathan wurde 1832 geboren. Nach dieser Schätzung war Charles Darwin noch ein junger Entdecker und Königin Victoria hatte den Thron noch nicht bestiegen. Heute ist Jonathan eines der langlebigsten Landtiere der Welt und die langlebigste Riesenschildkröte, wobei verlässliche Aufzeichnungen sein extrem hohes Alter belegen.
Im Jahr 1882 wurde Jonathan als Geschenk an den damaligen Gouverneur der Insel von den Seychellen auf die Insel St. Helena im Südatlantik gebracht. Es kam ausgewachsen an. Seitdem lebt es seit 144 Jahren im Innenhof der offiziellen Residenz des Gouverneurs, dem Plantation House, und ist dabei fast eineinhalb Jahrhunderte lang Zeuge historischer Veränderungen geworden.
Jonathans Langlebigkeit hat Forscher schon lange fasziniert. Aldabra-Riesenschildkröten selbst sind für ihre lange Lebensspanne bekannt, wobei einige Individuen über 100 Jahre alt werden können, aber Jonathans geschätztes Alter ist viel älter als der Durchschnitt seiner Art. Wissenschaftler hoffen, durch die Untersuchung seiner genetischen Eigenschaften biologische Mechanismen zu finden, die diese extreme Langlebigkeit erklären können.
Diese Studie analysierte nicht nur Jonathans DNA-Sequenz, sondern untersuchte erstmals auch systematisch das Epigenom der Riesenschildkröte. Im Gegensatz zur DNA-Sequenz, die die genetische Information von Organismen bestimmt, umfasst das Epigenom chemische Markierungen, die an der DNA oder verwandten Strukturen angebracht sind. Diese Tags können beeinflussen, wann Gene ein- und ausgeschaltet werden und wie stark die Genaktivität ist.
DNA kann als ein Buch verstanden werden, das vollständige Lebensanweisungen enthält, und epigenetische Markierungen ähneln Notizen auf den Seiten des Buches, die den Zellen sagen, was sie unter welchen Umständen lesen sollen. Mit zunehmendem Alter neigen diese regulatorischen Marker dazu, sich zu verändern, und die regulatorischen Muster in einigen Regionen verlieren allmählich ihre ursprüngliche Regelmäßigkeit, was sich auf die Zellfunktion auswirkt. Diese Veränderung gilt als wichtiger Bestandteil des biologischen Alterns.
Das Forschungsteam verglich Jonathans Epigenom mit anderen Aldabra-Riesenschildkröten und entdeckte ein ungewöhnliches Phänomen: Obwohl Jonathan fast 200 Jahre alt ist, weisen einige seiner Genregulationsregionen im Zusammenhang mit der DNA-Reparatur und dem Energiestoffwechsel immer noch ähnliche Eigenschaften auf wie die jüngerer Individuen.
Justin Gerlach, ein Forscher am Peterhouse College der Universität Cambridge, der an der Studie beteiligt war, sagte, dass der Genregulationsmechanismus, der für die Regulierung der Energieproduktion und DNA-Reparatur verantwortlich ist, während Jonathans fast zwei Jahrhunderten Leben erstaunliche Stabilität gezeigt habe.
Die DNA-Reparatur ist für die Erhaltung des Lebens von entscheidender Bedeutung. Während normaler Stoffwechselprozesse verursachen Zellen weiterhin Schäden, und auch die äußere Umgebung kann Veränderungen in der DNA verursachen. Wenn diese Schäden nicht rechtzeitig repariert werden können, können sie sich nach und nach anhäufen, die normale Funktion der Zellen beeinträchtigen und sogar das Risiko für Krankheiten wie Krebs erhöhen.
Genregulierende Mechanismen im Zusammenhang mit der DNA-Reparatur können Zellen dabei helfen, ihre Reparaturfähigkeiten aufrechtzuerhalten. Wenn diese Regulierungsmechanismen über eine lange Lebensspanne relativ stabil bleiben, könnte dies theoretisch dazu beitragen, einige altersbedingte zelluläre Dysfunktionen zu reduzieren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass nicht alle Zellen Jonathans gealtert sind, und es kann auch nicht der Schluss gezogen werden, dass die Fähigkeit zur DNA-Reparatur der einzige Grund für seine Langlebigkeit ist.
Forscher fanden außerdem heraus, dass Jonathan 287 einzigartige genetische Mutationen aufweist. Diese Varianten sind an mehreren biologischen Prozessen im Zusammenhang mit der Gesundheit beteiligt, darunter der Reparatur von DNA-Schäden, der Regulierung von Entzündungsreaktionen, der Kontrolle von insulinbezogenen Prozessen und der Hemmung der Tumorbildung.
Insulin ist ein wichtiges Hormon, das bei der Regulierung des Blutzuckerspiegels hilft und am zellulären Energiestoffwechsel beteiligt ist. Insulinbezogene Signalwege sind bei einer Vielzahl von Tieren auch an der Regulierung von Wachstum, Stoffwechsel und Lebensdauer beteiligt. Die Forscher konzentrierten sich daher auf Jonathans genetische Eigenschaften in diesem Bereich und hofften, besser zu verstehen, ob diese Veränderungen dazu beitragen, dass Jonathan während seines langen Lebens relativ stabile physiologische Funktionen aufrechterhält.
Mitochondrien gehören ebenfalls zu den Forschungsschwerpunkten. Mitochondrien sind für die Bereitstellung des Großteils der von den Zellen benötigten Energie verantwortlich und ihre Funktion kann durch Faktoren wie Alterung, Umweltstress und Zellschäden beeinträchtigt werden. Es wird angenommen, dass eine verminderte Mitochondrienfunktion mit einer Vielzahl altersbedingter Krankheiten zusammenhängt. Daher könnte der Mechanismus, der die stabile Expression mitochondrienbezogener Gene aufrechterhalten kann, ein wichtiger Einstiegspunkt für das Verständnis extremer Langlebigkeit sein.
Das Forschungsteam konzentrierte sich auch auf telomerbezogene Funktionen. Telomere befinden sich an den Enden der Chromosomen und schützen deren Struktur. Telomere verkürzen sich in vielen Organismen mit der Zellteilung allmählich, und der Erhaltungsmechanismus der Telomere hängt mit der Zellalterung und bestimmten Krankheiten zusammen. Einige von Jonathans genetischen Variationen betreffen verwandte biologische Wege und liefern Hinweise für weitere Forschungen zum Langlebigkeitsmechanismus von Riesenschildkröten.
Es ist erwähnenswert, dass die 287 einzigartigen genetischen Mutationen nicht bedeuten, dass Wissenschaftler bewiesen haben, dass diese Mutationen das Leben von Tieren direkt verlängern können. Die Forschung identifiziert genetische Merkmale, die mit relevanten biologischen Prozessen verknüpft sind und deren tatsächliche Auswirkungen noch einer weiteren experimentellen Überprüfung bedürfen. Genetische Variationen können bestimmte zelluläre Prozesse beeinflussen, aber wie lange ein Organismus letztendlich lebt, hängt von einer Vielzahl genetischer, umweltbedingter und physiologischer Faktoren ab.
Die Studie ergab auch ein weiteres wichtiges Ergebnis: Einige von Jonathans epigenetischen Merkmalen schienen nicht die offensichtlichen Veränderungen aufzuweisen, die normalerweise mit zunehmendem Alter zu erwarten wären.
Die Forscher konzentrierten sich auf die DNA-Methylierungsentropie. Diese Metrik misst, wie ungeordnet die DNA-Methylierungsmuster in einer bestimmten Region sind. Methylierung ist einer der wichtigen Mechanismen der epigenetischen Regulation und kann die Genaktivität beeinflussen. Mit zunehmendem Alter können die Methylierungsmuster einiger Genregulationsregionen allmählich unregelmäßig werden, sodass damit verbundene Veränderungen als Referenz für die Untersuchung des biologischen Alterns dienen können.
Das Forschungsteam stellte fest, dass Jonathans Methylierungsentropie in bestimmten Genregulationsregionen, die mit der Langlebigkeit zusammenhängen, niedriger war als die aller in dieser Studie getesteten Riesenschildkröten, wobei nur ein 5 Jahre altes Jungtier einen niedrigeren Wert aufwies. Dies bedeutet, dass das Regulierungsmuster einiger Schlüsselgene in Jonathans Körper immer noch Merkmale aufweist, die denen eines jungen Individuums ähnlicher sind.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass Jonathans gesamtes Epigenom jugendlich bleibt. Die Forscher wiesen darauf hin, dass die meisten seiner DNA-Regulationsregionen immer noch altersbedingte Veränderungen aufweisen und nur einige Regionen, die mit wichtigen Lebensaktivitäten zusammenhängen, besonders stabil zu sein scheinen.
Diese lokale Stabilität kann wichtige Auswirkungen haben. Altern bedeutet nicht, dass sich alle Teile des Körpers genau gleich schnell verändern, sondern dass verschiedene Gewebe, Zellen und biologische Prozesse komplexe Veränderungsverläufe aufweisen. Wenn bestimmte wichtige Regulationsmechanismen über einen langen Zeitraum stabil bleiben können, kann dies dazu beitragen, dass Organismen auch im Alter einige wichtige Zellfunktionen aufrechterhalten.
Forscher glauben, dass Jonathans Langlebigkeit auf die kombinierte Wirkung zweier Faktoren zurückzuführen sein könnte: Einerseits weist er bestimmte genetische Merkmale auf, die einer gesunden Lebenserwartung förderlich sein könnten; Andererseits zeigen einige wichtige Genregulationsmechanismen keine offensichtlichen Störungen, die normalerweise im langen Leben zu erwarten sind.
Das macht Riesenschildkröten auch zu einem wichtigen Thema für die Untersuchung des Alterns. Diese Tiere haben im Vergleich zu Menschen eine extrem lange Lebensdauer, sind jedoch in der Lage, ihre Mobilität über lange Zeiträume aufrechtzuerhalten. Durch den Vergleich der Genome und Epigenome verschiedener Arten hoffen Wissenschaftler, gemeinsame Mechanismen zu finden, die Unterschiede in der Lebensspanne erklären könnten.
Es gibt jedoch offensichtliche Einschränkungen bei der Untersuchung extrem langlebiger Individuen wie Jonathan. Sein Alter wird zwar durch historische Aufzeichnungen gestützt, es handelt sich jedoch immer noch um eine Schätzung, und nur eines davon wurde untersucht. Die Forscher sind sich noch nicht sicher, ob es sich bei den gefundenen genetischen und epigenetischen Merkmalen um Mechanismen der Langlebigkeit handelt, die Aldabra-Riesenschildkröten gemeinsam haben, oder ob sie nur bei Jonathan vorkommen.
Um diese Frage zu beantworten, ist es notwendig, in Zukunft weitere Riesenschildkröten unterschiedlichen Alters zu untersuchen und relevante Daten mit anderen langlebigen Tieren zu vergleichen. Nur wenn Wissenschaftler konsistente Muster bei mehr Individuen und Arten entdecken, können sie sicherer beurteilen, welche biologischen Mechanismen wirklich kausal mit der Langlebigkeit verbunden sind.
Das Forschungsteam hofft, dass diese Erkenntnisse letztendlich der Forschung im Bereich der menschlichen Gesundheit helfen werden. Stephen Clark, Gründer und leitender Autor von Kallel, der an der Studie beteiligt war, sagte, dass die Natur im Laufe eines langen Evolutionsprozesses verschiedene Möglichkeiten entwickelt habe, mit dem Altern umzugehen, und Jonathans Genom könnte eine Referenz für das Verständnis sein, wie Zellen Schäden widerstehen.
Alter ist ein wichtiger Risikofaktor für viele chronische Krankheiten. Das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs und verschiedene neurodegenerative Erkrankungen steigt im Allgemeinen mit zunehmendem Alter. Wenn Wissenschaftler also verstehen können, wie bestimmte langlebige Tiere die DNA-Reparatur aufrechterhalten, Entzündungen kontrollieren und den Zellstoffwechsel stabilisieren, könnten sie neue Forschungsrichtungen für die Erforschung von Möglichkeiten finden, den altersbedingten Funktionsverlust zu verzögern.
Doch von den genetischen Signaturen der Riesenschildkröten bis hin zu Anti-Aging-Behandlungen für den Menschen ist es noch ein weiter Weg. Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen Schildkröten und Menschen hinsichtlich der physiologischen Struktur, der Stoffwechseleigenschaften und der Mechanismen zur Regulierung der Lebensspanne. Die Auswirkung, die eine bestimmte genetische Mutation auf Riesenschildkröten haben kann, bedeutet nicht, dass sie auch auf den Menschen die gleiche Auswirkung haben kann.
Derzeit hat diese Forschung keine Anti-Aging-Medikamente oder -Behandlungen hervorgebracht, die direkt beim Menschen angewendet werden können. Was die Forscher erhielten, war eine Reihe genetischer und epigenetischer Hinweise, die einer weiteren Validierung würdig waren, und keine bewährte Methode zur Verlängerung der menschlichen Lebensspanne.
Dennoch hat Jonathans Fall immer noch einen wichtigen wissenschaftlichen Wert. Dies legt nahe, dass eine extreme Langlebigkeit nicht nur von günstigen Genen abhängt, sondern auch mit der Fähigkeit des Körpers zusammenhängt, wichtige zelluläre Mechanismen über viele Jahre hinweg aufrechtzuerhalten. Durch die Untersuchung dieser Mechanismen können Wissenschaftler möglicherweise besser verstehen, warum manche Organismen einigen Auswirkungen des Alterns widerstehen können.
Fast zwei Jahrhunderte Leben haben Jonathan einen einzigartigen Einblick in das biologische Altern gegeben. Die Eigenschaften seiner DNA und Genregulationsmechanismen haben Wissenschaftlern neue Forschungsrichtungen eröffnet, aber um den Kausalzusammenhang hinter der Langlebigkeit wirklich aufzudecken, sind noch weitere Experimente und artübergreifende Vergleiche erforderlich. Beim Menschen ist diese Forschung noch weit von lebensverlängernden Behandlungen entfernt, liefert aber neue Hinweise zum Verständnis, wie Alterungsprozess abläuft und ob dieser Prozess bis zu einem gewissen Grad verlangsamt werden kann.
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