Nsun5 in mammalian healthy lifespan

Abstract

Unsere Forschungsgruppe konnte bereits zeigen, dass der Verlust von Nsun5 die Lebensspanne von einfachen Modellorganismen wie Fliegen, Würmern und Hefe erhöhen kann und diese Lebewesen stressresistenter macht. Die Folgen eines Nsun5-Knockouts auf die Alterung von Säugetieren wurden bisher jedoch noch nicht erforscht. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die Gesundheitsspanne von Nsun5-Knockout-Mäusen und konzentrierten uns auf verschiedene Organsysteme und Körperfunktionen, die potenziell von der Alterung betroffen sind.Wir fanden heraus, dass Nsun5-Knockout-Mäuse eine verminderte Gebrechlichkeit („Frailty“) aufweisen, was darauf hindeutet, dass sie weniger anfällig für gesundheitliche Beeinträchtigungen im Alter sind. Ungeachtet dessen, waren die Lymphozyten und weißen Blutkörperchen bei Nsun5-Knockout-Mäusen reduziert. Allerdings zeigte keiner der anderen Phänotypisierungstests einen signifikanten Unterschied zwischen Wildtyp- und Knockout-Mäusen. In Übereinstimmung mit früheren Ergebnissen, stellten wir bei Nsun5-Knockout-Mäusen mittleren Alters ein vermindertes Körpergewicht fest. In vivo wurde Nsun5 in proliferierenden Zellen im Vergleich zu nicht-proliferierenden Zellen stark exprimiert, was die Bedeutung dieses Enzyms für die Proliferation unterstreicht. Auf Gewebe-Ebene stellten wir eine altersbedingte Abnahme der Nsun5-mRNA in Wildtyp-Mäusen fest, während der Methylierungszustand des entsprechenden Cytosins auf der 28S rRNA unverändert blieb. Diese Ergebnisse werden zur Charakterisierung von Nsun5 in Säugetieren beitragen und verdeutlichen die Auswirkungen einer einzelnen rRNA-Modifikation auf Gesundheit und Alterung.Im Rahmen eines Nebenprojekts wurde die Raman-Mikrospektroskopie in unserer Forschungsgruppe etabliert und auf zwei verschiedene wissenschaftliche Fragestellungen angewandt. Eine umfassende Literaturrecherche zu den aktuellen Anwendungen dieser spektroskopischen Technik in der Alterungsforschung wurde publiziert.Our research group previously showed that loss of Nsun5 can increase the lifespan of simple model organisms, like flies, worms, and yeast and that lack of this rRNA methyltransferase renders them more stress-resistant. However, the consequences of Nsun5 knockout on mammalian aging have not been investigated so far. In the present study, we assessed the healthspan of Nsun5 knockout mice, focusing on several organ systems and physical functions that are potentially affected by aging.We found that Nsun5 knockout mice show reduced frailty, suggesting to be less prone to adverse health outcomes at old age. Despite this, lymphocytes and white blood cells were reduced in Nsun5 knockout mice, but none of the other phenotyping assays revealed a significant difference between wildtype and knockout mice. In line with previous findings, we found decreased body weight in middle-aged Nsun5 knockout mice. In vivo, Nsun5 was highly expressed in proliferating cells compared to non-proliferating cells, underlining the importance of this enzyme for proliferation. On the tissue level, we characterized the expression and activity of Nsun5 in wildtype mice, revealing an age-related reduction of Nsun5 mRNA, while the methylation state of the respective cytosine on 28S rRNA remained unaffected. These findings will contribute to the characterization of Nsun5 in mammalian organisms, emphasizing the impact of a single rRNA modification on health and aging.In the course of another project, Raman microspectroscopy was established in our research group and applied to two different scientific questions. Comprehensive literature research on the current applications of this spectroscopic technique in aging research resulted in a publication.submitted by Lisa LiendlDissertation Universität für Bodenkultur Wien 2022Mit deutscher Zusammenfassun