Промяна на функциите на хроматина в процеса на стареене. Свързани с възрастта промени синтез дезоксирибонуклеинова киселина

Свързани с възрастта промени синтез дезоксирибонуклеинова киселина

Ремонт на ДНК тясно свързани с процесите на ДНК синтез, при което тази връзка се основава на единството на ензимни системи, участващи в ДНК репликацията, рекомбинация, ремонт и други процеси.

Има доказателства за свързани с възрастта промени в ДНК полимераза активност на животни.

По този начин се променя с възрастта на ДНК полимераза активност на мозъка ядра плъхове.

нива ДНК полимераза в ядрата на плъхове се увеличава през първите 2 седмици след раждането, и след това рязко се намалява до 10 седмици, което представлява само една трета от нивото на ензимната активност при новородени. Интересното е, че съдържанието на ДНК в мозъка корелира с активността на ДНК полимераза.

Ензимна активност в черния дроб за разлика от тази в мозъка се увеличава непрекъснато от раждането до 12 седмици от живота на животното. При млади плъхове, ензим, намиращ се почти изключително в разтворима форма и по-възрастни плъхове - в свързана форма, който е неактивен, докато не навлиза в разтвор (Chiu, Sung, 1973). Установено е, че ДНК полимеразна активност корелира с периоди на бърз растеж и клетъчния метаболизъм.

Да комари максимално ДНК полимеразна активност се наблюдава в ларви и какавиден периоди, рязко намалява в млади (под 10 дни) и едва откриваеми при възрастни (10-48 дни) животни (Mastropaolo, 1973). Barton и Young (Barton, Jang, 1973) изследва активността на ДНК полимераза в далака на възрастни (4 месеца) и възраст (30 месеца) мишки.

Активността на високо тегло ДНК полимераза молекулно е подобен на животни от различни възрасти и ниско тегло ДНК полимераза молекулно - в 2- 5 пъти по-ниски в далаците на възрастни мишки. С остаряването, има тенденция да прогресивно инхибиране на репликация на ДНК синтез и митоза.

Има значително намаление в интензитета на включване на белязан тимидин в много тъкани на стари животни, като кортикални клетки от бъбрек, предна и междинна лоб на хипофизата на бозайници (кран, Lomes, 1967) и в почти всички органи на насекоми.

ДНК полимеразна активност в различни тъкани на яйчник на плъх и насекомото намалява растежа на животни и особено в първите дни на развитие. Van Bollyum и Potter (. Както е посочено по-горе в Vanyushin, Berdyshev 1977) наблюдава ниско 3Н-тимидин в двойно-верижна ДНК матрица в система, съдържаща супернатанта от чернодробни хомогенати стари плъхове.

Намаляването на ДНК полимеразна активност при възрастни плъхове може да се обясни с натрупването на инхибитори на ДНК полимераза. Въпреки това, ако действително натрупаните ДНК-полимераза инхибитори в тъканите на животни с напредване на възрастта, полимеразна активност на ДНК също ще бъде по-малък от този на тъканните хомогенати на младите животни, но в действителност това е повече.

Въз основа на на теория на стареене в резултат на катастрофа синтез грешка Orgel (Orgel, 1963), може да се предположи, че скоростта на намаляване на синтезата на ДНК в стареещи клетки могат да се дължат на грешки в ДНК синтез ензим действие.

Дефектна ДНК-полимераза, от една страна, може да се приложи неправилно репликация на генома и второ като се присъедини към матрицата, тя може да блокира завинаги своята репликация до заместването им с нормална ензим. Появяват молекула на ДНК полимерази може по този начин притежават активност ген Mutator. грешки в репликацията могат необратимо да се натрупват и да предизвикат клетъчна смърт.

Разбира се, ДНК синтез зависи не само от действителното репликация ензими, но и от наличието на нуклеотидни прекурсори на ДНК, клетките от енергоснабдяването, места състояние иницииране на мембрани на тяхната структура и от много други фактори.

Въпреки това, ниски нива на синтеза на ДНК могат да бъдат важен фактор в клетъчна смърт. По този начин, може да се предположи, че завършването на синтеза на някои репликони може да бъде състояние (сигнал) за включване на други важни процеси на клетъчния цикъл. С намаляване на скоростта на синтез на ДНК, тези клетки са регулаторни механизми могат да бъдат нарушени.

Смята се, че клетката може да съществува някакъв специален метаболитен част от ДНК, която съдържа копие на активните работни гените в клетката. Повредените под влиянието на мутации на тази ДНК молекула трябва да се заменя с ново-синтезираната. С скоростта на намаляване на синтезата на ДНК по време на стареенето брой на метаболитно активни изкривени копия на ДНК ще се увеличи, и когато те не остават "критична" количество от нормални молекули, смъртта настъпва.

Обикновено цитират следните доказателства в полза на хипотезата за катастрофа синтез грешка Orgel:

1) натрупване с възрастта молекули модифицирани протеини, по-специално ензими (Гирсон Гирсон 1973 Rothstein, 1979);
2) включване аналози киселини в протеини и азотни бази в РНК намалява продължителността на живота на Drosophila (Harrison, Holliday, 1967) и фибробласти в тъканна култура (Holliday, Tarrant, 1972).

Mariotti и унищожава (Mariotti, Ruscitto, 1977) заключават, че точността и ефективността на синтеза на протеини в напреднала възраст се пада, което е в съответствие с теорията на Orgel и др постулира увеличение с възрастта на стохастичният животни увреди генетичния апарат на клетките (соматични мутации, грешки превод, транскрипционни и възстановяване на ДНК).

Въпреки това, тези констатации противоречат на резултатите от проучванията на началната крикет Kolenasa Бърнс (Burns, Kaulenas, 1979), който не откри физични и химични промени в протеини стареене насекоми. Стареене щурците, те обясняват, а не случайни грешки и закономерности на промени в генетичната регулация. Противоречия между хипотеза Orgel и генно регулиране теории могат лесно да бъдат решени, ако се вземе предвид текущата характер на процеса на стареене.

Според екологичния и генетичен теорията на стареене (Berdyshev, 1977), свързана с възрастта увреждане на генетичния апарат на клетките, както се нарича случаен, стохастичен фактори Orgel и програмирани събития.

Etigeneticheski детерминирани фактори могат също да увредят ДНК полимераза и други репликация ензими (например, контролирано от циклични нуклеотиди протеин киназа фосфорилиране) като стохастичен.

Намалява време на стареенето индуцирана скорост синтеза на ДНК.

По този начин, след прилагане на изопротеренол при плъхове настъпва ДНК синтез тъкан индуцирана, разделяне настъпва няколко слюнчените жлези клетки. Показано е, че ДНК синтез увеличава времето индукция в пряка зависимост от възрастта плъхове (2 до 24 месеца). Смята се, че тези промени са свързани с обмяната на РНК и протеин (Adelman, 1975).

Понятието свързани с възрастта промени в способността на клетъчната репликация и митозата може да бъде получена въз основа на експерименти върху индуцирането на ДНК синтезата и клетъчното делене старите и младите животни. Такова изследване може да се проведе в експериментите на два вида: условия в хипертрофия и регенерация на органи, както и действието стимулиращи средства.

Синтез на ДНК и скоростта на фосфорилиране на хистон Н1 фракции, Н2А, Н2В, H3, H4 проучен в черния дроб на контрол (непокътнати) и хепатектомизирани Мъжки плъхове Wistar линия на възраст 5 до 27 месеца. В контролните животни с възрастта постепенно намалява синтеза на ДНК в черния дроб. Разликите в степента на фосфорилиране между млади и възрастни интактни плъхове не е намерено, като приема 32Р е под чувствителността на метода.

В регенериране на черния дроб стари плъхове се наблюдава потискане на синтеза на ДНК и стандарти фосфорилиране на хистон Н1. По отношение на други хистон фракции статистически разлики отсъстват. Наблюдаваните промени, свързани с възрастта, са обяснени по-компактна структура нуклеопротеин комплекс открива при по-възрастни животни (Plantanelli, Фабрис, 1975). Увеличаването на времето, необходимо за иницииране на ДНК синтезата и клетъчното делене, както се наблюдава в регенериращ черен дроб на плъхове на възраст след частична хепатектомия (Obolenskaya, 1976).

Нарушаването на репликация и митоза в нормалното протичане на процеса на стареене, може да се дължи на промени в двете активността на ензими, катализиращи тези процеси и промени в структурата на DNP - консолидация на връзки между ДНК и белтък. В момента има редица трудове, което показва образуването на силни връзки между ДНК и белтък в DNP стари организми (Vanyushin, Berdyshev, 1977).

Споделяне в социалните мрежи:

сроден