Гаметогенные соматические мутации. Роль фенкокосом в старении

В период морфогенеза проявлению гаметогенных соматических мутаций способствует переблокировка генов, при которой могут обнажаться поврежденные локусы ДНК, а также установление и изменение межклеточного, межтканевого и межорганного взаимодействия с помощью нейрогуморальных сигналов.

В репродуктивном периоде отбор сохраняет те гаметогенные соматические мутации, как и другие механизмы генетических «часов смерти», которые или полезны и необходимы для развития и жизнедеятельности организма, или существенно не нарушают его гомеостазис. В пострепродуктивный же период все вредные ГСМ выходят из-под контроля со стороны естественного отбора, могут проявлять свое действие и вызывать повреждение и гибель клеток.

В этом отношении дегенерация клеток при старении аналогична эволюционной дегенерации клеток, тканей и органов у целого ряда видов животных, вызываемой накоплением ГСМ, которое не контролируется отбором. Примеры такой эволюционной регрессии органов и тканей многочисленны и хорошо известны (редукция глаз и пигментации у подземных и пещерных животных, исчезновение многих органов у паразитов, дегенерация крыльев у бескилевых птиц и т. д.).
Изменение гормонального фона, нервно-трофической регуляции и других факторов, возникающее в стареющем организме, индуцирует или способствует проявлению ГСМ.

Что касается летальных генов, то их существование постулировано у тихоокеанских лососей и других организмов, у которых смерть особи является эволюционным приспособлением для процветания вида (подробнее о них мы скажем ниже).

соматические мутации

Фенкосомы могут вызываться различными факторами, приводящими к нарушению обмена белков, нуклеиновых кислот, липидов и других жизненно важных веществ. Они могут быть как случайными по отношению к программе индивидуального развития, так и генетически детерминированными (генетически обусловленное возрастное изменение гормонального фона, нервной регуляции, появление аутоиммунных реакций и т. д.).

Ведущую роль среди механизмов фенкосом мы отводим процессам репрессии и дерепрессии генов. По фенотипическому эффекту репрессии и дерепрессии генов, как и другие виды фенкосом, могут быть подобны мутациям, но отличаться от них своей обратимостью и механизмом протекания. Большую роль в этих явлениях играют гистоны, внутриядерные полианиопы, в частности РНК, и гормоны. Репрессия и дерепрессия генов может быть на уровне транскрипции и трансляции генетической информации.

В процессе старения происходят закономерные изменения синтеза белков и нуклеиновых кислот (в основном некоторых фракций РНК). Обзор изменений синтеза белков и нуклеиновых кислот при старении дан Ж. А. Медведевым.

И. Н. Буланкин и Е. В. Ларина обнаружили у крыс при старении снижение синтеза белков. Детвилер и Дрэпер показали, что у старых (30 месяцев) крыс по сравнению с молодыми (11 месяцев) в печени и мышцах происходит резкое снижение скорости синтеза и изменение нуклеотидного состава ядерной РНК. О резком изменении скорости включения Н3-цитидина в ядерные РНК разных тканей старых крыс сообщили Вульф, Квастлер и Шерман.

О некоторых изменениях синтеза ДНК в регенерирующей печени старых крыс говорят также порученные нами данные. Совместно с В. С. Дашкевич и Р. И. Салгаником в регенерирующей печени крыс, как и в других интенсивно пролиферирующих тканях, нами была обнаружена редуплицирующаяся форма ДНК, обладающая признаками денатурированности.

В регенерирующей печени старых крыс по сравнению с молодыми время появления ДНК с признаками денатурированности сдвигается с 24-го часа на 34—З6-й часы после операции .

К признанию запрограммированного старения склоняется Стрелер. Он задает вопрос: «Содержит ли генетический аппарат информацию, которая предопределяет время наступления старения и смерти? Опыты Мопа по клональному старению и опыты Хайфлика подтверждают идею о том, что некоторые клетки после оплодотворения могут делиться только п раз. Затем нужен половой процесс или аутогамия — чтобы омолодить митотическую машину посредством оплодотворения (перекомбинации генетического материала)».

Касаясь известных экспериментов базельского геронтолога фон Хана, в которых он из вилочковой железы старых животных выделил прочный комплекс ДНК—гистон, отсутствовавший в тканях молодых животных, Стрелер далее пишет: «Исследования Хана наводят на мысль о том, что если развитие различных клеточных типов в организме заключается в избирательном активировании (или репрессии) разных частей генома, то старение дифференцированных клеток может вызываться последующим образованием специфических репрессоров. Таким образом, посредством непредвиденного (unexpected) продолжения процесса дифференциации клетки программируют свою собственную смерть».

- Читать далее "Генетически запрограммированное старение. Механизмы программированного старения"

Оглавление темы "Современные генетические теории старения":
1. Радиационная теория старения. Влияние радиации на старение
2. Достоверность мутационной теории старения. Теория старения Куртиса
3. Методы оценки мутационной теории старения. Оценка мутаций у долгожителей
4. Критика мутационной теории старения. Ошибки лучевой теории старения
5. Несостоятельность мутационной теории старения. Почему мутация не влияет на долголетие?
6. Оценка теории старения Сциларда. Теория старения Хармана
7. Парабиоз и долголетие. Аутоимунная мутационная теория старения
8. Генетическая теория старения. Основы генетической теории старения
9. Гаметогенные соматические мутации. Роль фенкокосом в старении
10. Генетически запрограммированное старение. Механизмы программированного старения

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: