Jonathan, een 194 jaar oude Aldabra-reuzenschildpad op Saint Helena, is het oudste levende landdier ter wereld. Onderzoekers van de Kallel Foundation hebben zijn genoom in kaart gebracht om te begrijpen waarom hij zo uitzonderlijk oud is geworden.
De studie, gepubliceerd in Science Advances, wees uit dat Jonathan unieke genvarianten bezit op het gebied van DNA-herstel, insulineregulatie en mitochondriale functies. De meest opvallende ontdekking is zijn 'methyloom': terwijl de meeste delen van zijn genoom tekenen van veroudering vertonen, is het deel dat gerelateerd is aan mitochondriale processen ongebruikelijk ongerept (lage entropie), vergelijkbaar met dat van een vijfjarige schildpad.
Het uiteindelijke doel van dit onderzoek is om deze biologische mechanismen te vertalen naar medische interventies die de menselijke gezondheidsspanne en levensduur kunnen verlengen.
‘Jonathan’ is het oudste landdier op aarde: hij zou de geheimen van het overwinnen van de dood kunnen bevatten
Een uitzonderlijke levensduur
Jonathan, een Aldabra-reuzenschildpad (Aldabrachelys gigantea), is met een leeftijd van ongeveer 194 jaar het oudste levende landdier ter wereld. Hij werd rond 1832 geboren in de Seychellen-archipel. Ter illustratie: Jonathan was al in de twintig toen Charles Darwin On the Origin of Species publiceerde. In de jaren 1880, toen hij in de vijftig was, werd hij samen met drie andere schildpadden naar het afgelegen eiland Saint Helena gebracht als geschenk voor de Britse koloniale gouverneur. Daar woont hij sindsdien.
Hoewel Aldabra-reuzenschildpadden vaak een eeuw oud worden, is Jonathan zelfs voor zijn soort een extreme uitzondering. Om zijn uitzonderlijke levensduur beter te begrijpen, hebben onderzoekers zijn genoom geanalyseerd aan de hand van wangslijmvliesmonsters. Deze resultaten werden vergeleken met de genomen van andere schildpadden, waaronder een exemplaar genaamd Tank, die 36 jaar oud is.
Genetische ontdekkingen
Uit het onderzoek, dat onlangs werd gepubliceerd in Science Advances, blijkt dat Jonathan unieke genvarianten bezit in de meeste verouderingspaden. Hieronder vallen:
- DNA-herstel;
- Insulineregulatie;
- Mitochondriale functie;
- "Lage entropie"-methylering.
Stephen Clark, een onderzoeker naar veroudering bij de non-profit Kallel Foundation en een van de auteurs van de studie, legt uit: “Veroudering is zeer complex en er zijn allerlei verschillende kenmerken. Daarom is deze studie naar Jonathan zo interessant. We staan nog maar aan het begin van ons begrip van veroudering.”
Een uitdagend onderzoekstraject
Het verkrijgen van de genetische data was geen eenvoudig proces. Clark nam in 2017 voor het eerst contact op met de verzorgers van Jonathan, maar het duurde enige tijd voordat er een veilige methode werd gevonden om informatie te verzamelen. Een bloedafname werd als te riskant beschouwd, waardoor Jonathan werd overtuigd om zijn bek open te doen voor een wattenstaafje (swab).
De uiteindelijke resultaten werden vertraagd door onvolledige vroege monsters, de Covid-pandemie en nieuwe regelgeving omtrent de toegang tot Jonathan. Na jaren van overleg werden de monsters uiteindelijk door de U.S. Space Force van Saint Helena naar Florida getransporteerd.
De verrassing van het methyloom
De resultaten toonden aan dat Jonathan veel genvarianten bezat die het team verwachtte op basis van studies naar andere langlevende individuen en populaties. Dit betrof varianten die geassocieerd worden met:
- DNA-herstel;
- Het onderhoud van telomeren (eindkappen van chromosomen die gerelateerd zijn aan veroudering);
- Autofagie (het proces van cellulaire recycling).
De grootste verrassing zat echter in Jonathan's "methyloom": de set methyl-gebaseerde modificaties die betrokken zijn bij de genexpressie. Het deel van het methyloom dat gerelateerd is aan mitochondriale processen was ongebruikelijk ongerept, of vertoonde "lage entropie".
Clark merkt op dat dit een unieke analyse is: “We konden het methyloom van Jonathan vergelijken met dat van een schildpad van vijf jaar oud. Er zat dus een verschil van 189 jaar tussen de methylomen. Dat is nog nooit eerder gedaan, zelfs niet bij mensen, omdat geen enkel mens zo lang leeft.”
Terwijl het grootste deel van Jonathan's genoom tekenen van entropie vertoonde die pasten bij zijn leeftijd, leek zijn mitochondriale methyloom op dat van de vijfjarige schildpad. Dit suggereert dat deze specifieke paden een speciale rol spelen in zijn hoge leeftijd.
Toekomstige toepassingen
Het uiteindelijke doel van het werk bij Kallel Labs is om de menselijke gezondheidsspanne en levensduur te beïnvloeden. Door langlevende soorten zoals Jonathan te bestuderen, hopen onderzoekers nieuwe doelwitten te vinden voor medische interventies.
Jonathan zelf brengt zijn dagen nog steeds door bij de residentie van de gouverneur, Plantation House, waar hij samen met zijn mede-schildpadden een toeristische attractie is geworden. Het is opmerkelijk om te beseffen hoeveel de wereld is veranderd tijdens zijn leven; Napoleon Bonaparte stierf op Saint Helena namelijk pas een decennium voordat Jonathan naar schatting werd geboren.
‘Jonathan’ is het oudste landdier op aarde: hij zou de geheimen van het overwinnen van de dood kunnen bevatten
Een uitzonderlijke levensduur
Jonathan, een Aldabra-reuzenschildpad (Aldabrachelys gigantea), is met een leeftijd van ongeveer 194 jaar het oudste levende landdier ter wereld. Hij werd rond 1832 geboren in de Seychellen-archipel. Ter illustratie: Jonathan was al in de twintig toen Charles Darwin On the Origin of Species publiceerde. In de jaren 1880, toen hij in de vijftig was, werd hij samen met drie andere schildpadden naar het afgelegen eiland Saint Helena gebracht als geschenk voor de Britse koloniale gouverneur. Daar woont hij sindsdien.
Hoewel Aldabra-reuzenschildpadden vaak een eeuw oud worden, is Jonathan zelfs voor zijn soort een extreme uitzondering. Om zijn uitzonderlijke levensduur beter te begrijpen, hebben onderzoekers zijn genoom geanalyseerd aan de hand van wangslijmvliesmonsters. Deze resultaten werden vergeleken met de genomen van andere schildpadden, waaronder een exemplaar genaamd Tank, die 36 jaar oud is.
Genetische ontdekkingen
Uit het onderzoek, dat onlangs werd gepubliceerd in Science Advances, blijkt dat Jonathan unieke genvarianten bezit in de meeste verouderingspaden. Hieronder vallen:
- DNA-herstel;
- Insulineregulatie;
- Mitochondriale functie;
- "Lage entropie"-methylering.
Stephen Clark, een onderzoeker naar veroudering bij de non-profit Kallel Foundation en een van de auteurs van de studie, legt uit: “Veroudering is zeer complex en er zijn allerlei verschillende kenmerken. Daarom is deze studie naar Jonathan zo interessant. We staan nog maar aan het begin van ons begrip van veroudering.”
Een uitdagend onderzoekstraject
Het verkrijgen van de genetische data was geen eenvoudig proces. Clark nam in 2017 voor het eerst contact op met de verzorgers van Jonathan, maar het duurde enige tijd voordat er een veilige methode werd gevonden om informatie te verzamelen. Een bloedafname werd als te riskant beschouwd, waardoor Jonathan werd overtuigd om zijn bek open te doen voor een wattenstaafje (swab).
De uiteindelijke resultaten werden vertraagd door onvolledige vroege monsters, de Covid-pandemie en nieuwe regelgeving omtrent de toegang tot Jonathan. Na jaren van overleg werden de monsters uiteindelijk door de U.S. Space Force van Saint Helena naar Florida getransporteerd.
De verrassing van het methyloom
De resultaten toonden aan dat Jonathan veel genvarianten bezat die het team verwachtte op basis van studies naar andere langlevende individuen en populaties. Dit betrof varianten die geassocieerd worden met:
- DNA-herstel;
- Het onderhoud van telomeren (eindkappen van chromosomen die gerelateerd zijn aan veroudering);
- Autofagie (het proces van cellulaire recycling).
De grootste verrassing zat echter in Jonathan's "methyloom": de set methyl-gebaseerde modificaties die betrokken zijn bij de genexpressie. Het deel van het methyloom dat gerelateerd is aan mitochondriale processen was ongebruikelijk ongerept, of vertoonde "lage entropie".
Clark merkt op dat dit een unieke analyse is: “We konden het methyloom van Jonathan vergelijken met dat van een schildpad van vijf jaar oud. Er zat dus een verschil van 189 jaar tussen de methylomen. Dat is nog nooit eerder gedaan, zelfs niet bij mensen, omdat geen enkel mens zo lang leeft.”
Terwijl het grootste deel van Jonathan's genoom tekenen van entropie vertoonde die pasten bij zijn leeftijd, leek zijn mitochondriale methyloom op dat van de vijfjarige schildpad. Dit suggereert dat deze specifieke paden een speciale rol spelen in zijn hoge leeftijd.
Toekomstige toepassingen
Het uiteindelijke doel van het werk bij Kallel Labs is om de menselijke gezondheidsspanne en levensduur te beïnvloeden. Door langlevende soorten zoals Jonathan te bestuderen, hopen onderzoekers nieuwe doelwitten te vinden voor medische interventies.
Jonathan zelf brengt zijn dagen nog steeds door bij de residentie van de gouverneur, Plantation House, waar hij samen met zijn mede-schildpadden een toeristische attractie is geworden. Het is opmerkelijk om te beseffen hoeveel de wereld is veranderd tijdens zijn leven; Napoleon Bonaparte stierf op Saint Helena namelijk pas een decennium voordat Jonathan naar schatting werd geboren.
Groetjes,