Теории на стареене. Молекулярна теория на стареене

Видео: Съвременните теории на стареенето

Съдържание

Видео: Съвременните теории на стареенето
Молекулно (колоид-химични, химическа и физическа) теория на стареене (с изключение на теориите на основната клетка геном стареене)
Теории на стареене, като следствие от pessimal променя генетичния апарат на клетките

Молекулно (колоид-химични, химическа и физическа) теория на стареене (с изключение на теориите на основната клетка геном стареене)

Значително развитие на теорията, се смята, че лидерите в процеса на стареене са промените, които се случват на молекулярно и междумолекулните нива на организацията на протоплазма.

Един от най-ранните теории обмислят стареене в резултат на хистерезис на колоиди организъм (Люмиер, 1922 Ружичка, 1928, 1924- Kotsovsky 1933 г.).

До известна степен споделя Bogomolets (1940) колоидно теория за смъртта, която се разглежда в кръвопреливания причиняват средства "elektrokolloidalnye буря" в цитоплазмата на клетки гостоприемници, които биха могли да доведат до флокулация и по-нататъшното самостоятелно усвояване в клетките на некоагулирани мицели.

Основното възражение на колоид-химични теории на стареене е, че метаболизмът води до резки промени от някои протеини и нуклеинови киселини молекули drugimi- полуживот на много от тях е не повече от 10-30 дни (Schonheimer, 1949- Hewesy, 1950).

Но Томпсън и цилиндър (Thompson, Ballon, 1956) показват, че в телесните тъкани, има много така наречените дългоживеещите макромолекули - нуклеинови киселини и протеини, с половин живот на повече от 70-180 дни и стабилна колаген фракция има период на полуразпад, дори и повече от 1000 дни. Ето защо, човек не може да се отрече възможността за някои прояви на началните етапи на хистерезис на колоиди в тъканите с намалена самообновяване.

Първите подходи към химически теории възникнали през 1916 г., когато Pictet (Pictet, 1916), предложен теорията на стареене, като следствие от увеличаване вещества протоплазма циклизация, като се излиза от типичен период на идеята, че циклични съединения са повече инертни да биохимично динамика на тялото, от алифатна група.

Тази теория по-късно Благовещение (1950) във връзка с филогенеза и онтогенезата на растенията е косвено поддържа. В изследванията си, че е за натрупване в тялото растение от някои сложни специфични съединения, такива като алкалоиди, терпени и други подобни. D.

Самият Благовещение смята, че тенденцията да се циклизация е може би един от законите на филогенезата, онтогенезата от водещ фактор. Alpatov и Nastyukova (1948) и Kuhn (Kuhn, 1955), създаден теорията на стареене вследствие на натрупване с възрастта неблагоприятно метаболизма оптични изомери протеини. Друг вид на физико-химичните теории на стареене е теория дифузия Carpenter (Carpenter, 1965).

Тази теория позволява увеличаване с натрупване на клетки в (по-специално клетка ядра), свързани един с друг, при което инактивирани макромолекули. При повишаване стареене дифузия трудности на сложни макромолекули от клетките те просто "преливане" им, което води до тяхната смърт.

През последните години, тя е създадена редица теории на стареенето, с произход от концепцията на нараства с възрастта свързване между makromolekulami.protoplazmy предимно между протеини и нуклеинови киселини, което води до pessimal структура на техните комплекси и инактивиране на реактивни центрове.

Тези идеи са съществена част от теорията на избледняване самообновяване протоплазма, развитие на Нагорни (1935 г., 1936 г., 1940 г., 1954 г.), Bulankina (1939), Никитин (1954, 1962, 1963). По-късно стана теорията на повишаването на възрастта на омрежване на протеини и нуклеинови киселини (омрежването макромолекули), които разширено Харман (Харман, 1956), Верзар (Верзар, 1957, 1968), Borksten (Bjorksten, 1958, 1962), Gross ( Gross, 1962), Sayneks (Sinex, 1957, 1961), Fells (Fells, 1966) Zotin (1974) и др.

По-вероятно е разработена тази теория по отношение на колаген и еластин до най - преобладаващи протеини на съединителната тъкан, има много дълъг полуживот (виж преглед: Никитин и др, 1977).. Харман (Харман, 1956, 1975), Sayneks (Sinex, 1961) и по-специално Fells (Fells, 1966) се счита, че с възрастта в колагенови молекули между техните полипептидни вериги расте водород и други по-слаба връзка, която намалява свободната енергия сближаване на молекули и всички колоидни системи за най-вероятната термодинамична държавата.

Sayneks (Sinex, 1961) показват, че процесът на кръст "шева" на колаген макромолекули възниква спонтанно, съгласно законите на термодинамиката на биологични системи. Въпреки това, последните изследвания показват, (виж обобщението :. Никитин и сътр., 1977), че доминиращата роля във формирането и разкъсване на междумолекулни връзки в колаген играе активна ензимни системи, регулирани от клетките и неврохуморални влияния.

Същото "омрежване" Sayneks (Sinex, 1961) препоръчва за еластин комплекси и нуклеинови киселини. Чрез Верзар (Верзар, 1957 г.), с напредване на възрастта идва един вид "изстискване" колоидно-паренхимни тъкани свива колагеновите нишки.

Това до голяма степен се дължи на термично свиване на колаген, за някои от нейните видове са вече започва в рамките на колебанията на температурата на тялото на човека. Константин Ion Parhon (Parhon, 1959), Oeriu (Oeriu, 1962) отдаваме голямо значение на застаряването на постулирано натрупването с възрастта на протеините протоплазма дисулфидни връзки, която инактивира протеиновите молекули.

На другите позиции дойде на механизма на настъпване на кръстосано свързване на макромолекулите протоплазма Borksten (Bjorksten, 1958, 1962). Тя позволява предимство "шиене" (дъбене) протеинови молекули чрез макромолекули - редица вещества, тъкани и присъщ възникващи по време на метаболизма.

Особено активни "омрежители" Borksten каза хинони, дикарбоксилни киселини от цикъла на Кребс, ненаситен мастни киселини и техните продукти от разпада и йони на тежки метали. Авторът предполага, че този протеин молекули на адхезионни фактори противодействат на специфични вещества на организма "разделяне" (деполимеризация), най-активното от които счита натриев бисулфит.

Съществени тежки метални йони за "кръстосано-свързващи" нуклеинови и протеинови молекули също подчертават в техните теории на стареене Голдщайн (1968), Dubin и Леоне (1968).

Теории на стареене, като следствие от pessimal променя генетичния апарат на клетките

От особено значение в много от съвременните теории на молекулярната основа на стареене се дава на промени в ерата на генетичния апарат на клетките. Повишаване в онтогенезата на процеса на инактивиране и дегенерация на протеин-нуклеинова комплекси на протоплазма киселина, която определя синтеза на самообновяване и клетъчни макромолекули, първата става разглежда като един от решаващите tsitobiohimicheskih основите на теорията на избледняване самообновяване на протоплазма Никитин (1954).

Според неговите идеи "в онтогенезата трябва да се случи, и се срещат, количествени и качествени промени на нуклеопротеин комплекси, които намаляват полезността на тяхното участие в синтеза на протеинови молекули и водят до измерванията във вида на синтеза на протеини и сложни връзки нуклеопротеин с липидите и другите компоненти на протоплазма. ..

С възрастта, синтезира протоплазма система разгради не само количествено, но и качествено. Те все още имат достатъчна способност за формиране на ензимни системи могат попълване намалява функционални-структурни протеини, но по-лошо може самостоятелно да поднови и да образуват нуклеопротеин комплекси, които са в основата на тези синтезиращи системи "(Никитин, 1954, стр. 51).

Това по същество Никитин положи основите на всички съвременни разбирания за водещата роля в онтогенезата на промените в генома, и във всички протеин-синтезиращ апарат на клетката. Въпреки Никитин предполага наличието на специфични фактори в цитоплазмата под въздействието на който по време на оплождането и деление на клетките, и в по-малка степен по време на постепенното нарастване на постмитотичните тъкани регенерирани нуклеопротеин система- proteosinteza че има на "подмладяване" ефекти клетки.

По-късно, един от тези фактори се оказа ремонтирани ДНК ензими (Evans, Vilenchik 1965- 1970). Sayneks (Sinex, 1957, 1961) счита, че в пост-митотични тъкани на ДНК веригата е на практика не са актуализирани в онтогенезата постепенно комуникират един с друг по-плътно.

Strehler (Strehler, 1958, 1961), предложен теорията на термична денатурация ( "Mikrotermalnoy повреда"), произтичащи главно в ДНК и deoxyribonucleoproteins (DNP) постмитотичните клетки и тъкани и неизбежно води до инактивиране на няколко порции от хромозомната ДНК вериги. Тя е тази "mikrotermalnoy" денатурация е в основата на свързана с възрастта дегенерация на генетичния апарат на клетките.

Vilenchik (1976), свързан особено значение микронаранявания ген ДНК структура единични клетки шокове водни молекули в термичен движение. Се увеличава с възрастта, фрагментацията на ДНК, свързана с повишено съдържание на желязо в нея, се явяват като едно от най-важните предпоставки за стареене Холщайн (1968). Berdyshev и сътр. (1967), Vanyushin (1968) предполага, че стареенето на генетичния апарат на клетките се ускорява ДНК деметилиране.

Група разпространените теории на стареенето, като последица от натрупването на соматични мутации (Даниели, 1956- Захер, 1966- Failla, 1958- Къртис, Herhardt, 1958- Къртис, 1963, 1966- Szillard, 1959). Чрез Szillard теория (Szillard, 1959), стареене се появява в резултат на "възраст удари» (стареене попадения), в резултат на ген, като апарат за разделяне, и пост-митотични клетки.

Тези удари отслабват конкретен друг на неговото място хромозома или един или, от съществено значение за синтеза на жизненоважни протеини и нуклеинови киселини. Специфични фактори, допринасящи за появата на соматични мутации, могат да бъдат йонизиращо лъчение (Curtis, 1966), или свободните радикали (СР) (Харман, 1956, 1957, 1968).

Въпреки това, собствени проучвания Харман, няма доказателства, от основната му твърдение за повишението на концентрацията на възрастта CP в повечето тъкани. Удължаването ефект върху живота вещества лабораторни животни, свързване на свободните радикали и антиоксиданти предимно го намери Emanuel (1972). CP, канцерогени, йонизиращо лъчение може да действа лизозомна мембрана, увеличаване на пропускливостта си, особено за ДНК-аза.

Последно прониква през порите на клетката и ядрените мембрани, може да доведе до разпад и -lizosom генетичния апарат на клетката. Тя се свежда до това напреднал Алисън (Allison, 1962) и Hochschild (Hochschild, 1971 г.) на лизозоми теория на стареене. Hochschild (Hochschild, 1971) препоръчва използването на инструменти, така че блокиращите overoxidation мастни киселини и други CP генериране реакции и запазване лизозомна мембрана цялост метионин, витамин Е, цистеин, и т.н. Реактиви. Строгото експериментален тест тази теория не е така.

Теорията на соматични мутации имат практически почти няма експериментални изследвания. По същество, само един от тях - проучване Krouleya и Къртис (Кроули, Къртис, 1963), който установява, че двете линии на онаследяване, мишки, броят на комплекта хромозоми повредени се увеличава с възрастта, както и в по-голяма степен в краткотрайно линия.

Най-значимите възражения срещу теорията на соматични мутации като застаряването на основите са разпоредбите на Comfort (Comfort, 1967) и Strehler (Strehler, 1964), че в този случай, скоростта на стареене на всички тъкани, биха били много близки, и Верзар (Верзар, 1968) Изтъквайки, че мутациите се появяват най-вече по време на клетъчното делене.

Затова най-високата честота на мутации и застаряването на най-високата вероятност трябва да е най-честата клетъчна митоза, както в областта на радиационната щети. Всъщност, точно обратното е вярно: клетки с чести митоза малко стар. С последната посочена разпоредба, обаче, е трудно да се приеме. Aging както разделяне (пост-митотичен) и разделяне на тъкани. Ageless тъкани в организма не е налице.

От голямо значение в процеса на стареене даде Кътлър (Cutler, 1973, 1975) мутационен щети повтори отново. Друго възражение срещу соматична мутация теория е, че тялото е в състояние да елиминира като дефектните клетки и повечето microdamages в генната машина.

Така че, Okberg и Кларк (Oakberg, Clark, 1961) показват, че мишки са в състояние да обърнат внимание на възникващите генеративен тъкан дефектните клетки (яйцеклетки и сперматогони). Поправяне хромозомни дефекти разработени в различна степен в някои тъкани, е очевидно недостатъчни компенсира тези дефекти за дълъг период от време, който може да има стойност за продължителността на животни (Vilenchik, 1970, 1976).

През последните години много интензивно обсъждане и експериментална проверка е била подложена на един вид теория мутация, напредна с Orgel (Orgel, 1963). В тази теория на "грешки" право postsynthetic като "увреждане" стареене протеинови молекули. Неговите изследвания той фокусирани върху дезактивирането на ензимни молекули в стареене.

Orgel предполага, че ако сравним определя имунологично количеството на ензима в размер от него, който проявява каталитични свойства (ензимна активност), еквивалент на втората стойност на броя на "неподправената" ензим, застаряването всички ще падне. себе си и някои от неговите привържениците Orgel са представени и други данни за редица ензими (Lewis, 1972- Гирсон Гирсона, 1973, 1975, 1976 г. Holliday, 1975). Въпреки това, други изследователи (Baird и др., 1975- Вебер и др., 1976) в своите експерименти не можа да установи натрупване в напреднала възраст "ограбени" форми на ензими.

Един от теорията на видове увеличават с възрастта малоценност генетичния апарат на клетката, която обединява много от предишните, е разработила Vilenchik (1970).

Vilenchik препоръчва тези стъпки и стареене механизми на генетичния апарат на клетката:

1) поради действието на вътреклетъчния метаболити алкилиране, окисляване и евентуално, химична модификация на ДНК от друг вид (например димеризация тимин);
2) Получаване на депуринизация и полинуклеотид скъсване на веригата (разкъсвания в образуването на ДНК се появява в резултат на действието на това на вътреклетъчния ДНК-аза);
3) свързване ковалентна (след празнина и други активни групи модифицирана ДНК) с "близко разположени" и появата на макромолекули trudnorepariruemyh увреждане (или общо да бъдат поправени, ако не клетка в ремонтиран система);
4) нарушение на функцията на матрица на ДНК мястото на повреди.

Olovnikov (1972) предложи нов принцип - marginotomii ( "ръб скъсяване") под действието на моноблокови ДНК полимери за ДНК репликация. Marginotomii същество се състои в това, че една част от ДНК полимераза, съгласно му хипотеза има активен център, който не е разположен в края на молекулата, а в центъра му.

Следователно, в края на ДНК полимеразата, "прилага" към ръба или 5` 3` ДНК остава каталитично неактивен "мъртва зона." Тя е на тази зона на всяка репликация съкратен новообразуваната ДНК молекула. В резултат на това - с последователни действия на репликация новообразуваната ДНК молекула превръща кратък поради увеличаване nedostroyki техните ръбове.

Olovnikova принцип може да се използва при обяснението ограничени клетъчно деление клонове резултати за няколко митотични тъкани Heyflikom (Hayfiick, 1965, 1972). За репродуктивни клетки, тази хипотеза е неподходящ поради очевидни причини, както и за неограничен разделящи соматични клетки.

Въз основа на задълбочени изследвания върху синтеза на индуциране на ензима и разпад на възраст Frolkis (1970, 1972, 1975), представени на молекулно ниво организация на протоплазмата на своя ген регулиране концепция на стареене. Според него, основните промени с напредване на възрастта се появяват в регулаторни гени. Това се дължи на факта, че ген-регулатор - най-активна, най-уязвими връзката в генетичния механизъм.

Дейността му е, разбира се, е съпроводено с промяна на реактивността на отделните групи, химически мобилност и следователно по-голяма възможност за нарушение на този апарат. Свързани с възрастта промени в регулаторни гени може да доведе в някои случаи до увеличаване на потискане на транскрипцията на специфични оперони със стареенето, в други - временно увеличение на биосинтезата на някои протеини. В следващите модификации в структурните гени. Те трябва да доведе до някои промени в протеиновите молекули, синтезирани.

Пряко доказателство за свързаните с възрастта промени в състава на генома не беше доскоро клетка. Съвсем наскоро е имало проучвания Никитин (1971), Мартиненко и др. (1972), и Berdysheva Zhelyabovsky (1972), са установили някои промени в съотношението на ДНК, РНК, хистони и не-хистонови протеини хроматин в стареещия тъкан.

Даване на цялостна оценка на сегашните теории за онтогенезата на основата на организацията макромолекулярно ниво протоплазма, трябва да се отбележи, че много от тях, след като съответното експериментално потвърждение, ще бъде в състояние да влезете в един много важен компонент в бъдеще висок клас, единна теория за онтогенезата.

За съжаление, все още има много малко се знае за "отпечатване възраст", дори и на такива дълги живее макромолекули, такива като колаген извънклетъчната матрица на съединителната тъкан и ДНК на ядрата на тъканни клетки след митотични. Въпреки това, трябва да се има предвид, че сложни модели на възраст развитие на животни, които не могат да бъдат получени от механично променя с възрастта на отделните видове макромолекули или комплекси от тях.

На всяко ниво на организацията на протоплазма в тялото, въз основа на молекулярни връзки, развиват по-сложни взаимоотношения и модели, от своя страна, засягащи макромолекулни комплекси. Нито една от групите вещества, обаче комплексните и значими за живота на клетките на процеса са те, не определя изолация на територията необикновено сложен и все още не разкрият жизнените функции на организма по много начини.

Споделяне в социалните мрежи:

сроден