GuruHealthInfo.com

Teorije staranja. Molekularna teorija staranja

Video: Sodobne teorije staranja

Molekularna (koloidna-kemijske, kemijske in fizikalne) teorija staranja (razen teorij primarna celica genom staranja)

Pomemben razvoj teorije, se domneva, da so voditelji v procesu staranja spremembe, ki se pojavijo na molekularni in medmole ravneh organizacije protoplazmi.

Eden od prvih teorij so upoštevamo staranje zaradi histereze koloidov organizma (Lumière, 1922- Ružička, 1928, 1924- Kotsovsky, 1933).

Do neke mere skupni Bogomolets (1940) koloidno teorije smrti, ki se vidi v krvi transfuzije povzroči pomeni "elektrokolloidalnye vihar" v citoplazmi gostiteljske celice, ki bi lahko privedli do flokulacija in nadaljnje lastno prebavo v celicah koaguliranih micel.

Glavni ugovor koloid-kemijskih teorij o staranja je, da presnova vodi do hitre spremembe iz nekaterih proteinov in nukleinskih kislin molekule drugimi- razpolovno dobo mnogi od njih ni več kot 10-30 dni (Schonheimer, 1949 Hewesy, 1950).

Toda Thompson in valj (Thompson Ballon, 1956) so pokazale, da v telesnih tkivih, obstaja veliko tako imenovanih dolgo življenjsko dobo makromolekule - nukleinskih kislin in proteinov, z razpolovno dobo več kot 70-180 dni, in stabilno kolagena frakcija ima razpolovno dobo, celo več kot 1000 dni. Zato nihče ne more zanikati možnosti nekaterih manifestacij začetnih fazah histerezo koloidov v tkivih z omejeno samoobnovitve.

Prvi pristopi k kemijskih teorij so se pojavile leta 1916, ko Pictet (Pictet, 1916) predlagala teorijo staranja zaradi povečanja snovi protoplazmi ciklizacijo, izhajajoč iz značilnega obdobja za razumevanje, da so ciklične spojine več inertnih na biokemično telesni dinamika, kot alifatske.

Ta teorija kasneje oznanjenje (1950) v zvezi z filogenetskega in zorenjem rastlin je posredno podprl. V svojih raziskavah je bilo o kopičenju v rastlinskem telesu nekaterih kompleksnih posameznih spojin, kot so alkaloidi, terpeni in podobno. D.

Oznanjenje sam verjel, da je težnja po ciklizacijo verjetno eden od zakonov filogenetskega, zorenjem kot pomemben dejavnik. Alpatov in Nastyukova (1948) in Kuhn (Kuhn, 1955) je uvedel teorijo staranja zaradi kopičenja s starostjo neugodna presnovi optičnih izomerov proteinov. Druga vrsta fizikalno-kemijskih teorij o staranja je teorija difuzije Carpenter (Carpenter, 1965).

Ta teorija omogoča povečanje s kopičenjem starostjo celicah (zlasti celična jedra), povezan drug z drugim, pri čemer je inaktiviran makromolekul. Ko narašča staranje težave s širjenjem kompleksnih makromolekul iz celic, ki jih preprosto "overflow" njih, kar vodi v smrt.

V zadnjih letih se je ustanovila številne teorije staranja, ki izvira iz koncepta dviga starostne ločevanje med makromolekulami.protoplazmy predvsem med beljakovin in nukleinskih kislin, ki vodi do pessimal strukturo svojih kompleksov in deaktivacijo reaktivnih centrov.

Te ideje vključujejo bistven del teorije zbledela samo-obnove protoplazmi, razvoj Gorskem (1935, 1936, 1940, 1954), Bulankina (1939), Nikitin (1954, 1962, 1963). Kasneje je nastala teorijo porastu s starostjo povezovanjem beljakovin in nukleinskih kislin (povezovanjem makromolekul), ki se premika Harman (v Harman, 1956), Verzar (Verzar, 1957, 1968), Borksten (Bjorksten, 1958, 1962), bruto ( Gross, 1962), Sayneks (Sinex, 1957, 1961), Fells (Fells, 1966) Zotin (1974) in drugi.

Bolj verjetno je razvil to teorijo v zvezi s kolagena in elastina, da najmanj - prevladujoči beljakovine vezivnega tkiva, ima zelo dolgo razpolovno dobo (glej pregled: Nikitin et al, 1977).. Harman (Harman, 1956, 1975), Sayneks (Sinex, 1961) in zlasti Fells (Fells, 1966) menijo, da glede na starost v kolagenskimi molekulami med njihovimi polipeptidnih verig rastejo vodik ali bolj ohlapno povezavo, ki zmanjšuje brezplačno energijo približevanje molekul in vseh koloidnih sistemih za najverjetnejšega termodinamičnega stanja.

Sayneks (Sinex, 1961) predlagali, da se zgodi postopek prečnega "šivanja" kolagenskih makromolekul spontano, v skladu z zakoni termodinamike bioloških sistemih. Vendar pa so nedavne raziskave pokazale (glejte povzetek :. Nikitin et al., 1977), da je prevladujoči vlogo pri oblikovanju in pretrganja medmolekulskih vezi v kolagen igra aktivno sisteme encimov, ki jih celice in nevrohumoralnimi vplivi regulirane.

Same "zamreženja" Sayneks (Sinex, 1961) predlagali za elastina komplekse in nukleinskih kislin. Z Verzar (Verzar, 1957), s staranjem prihaja nekakšen "stiskali" koloidni-parenhimske tkivo skrči kolagenska pramene.

To je v veliki meri zaradi toplotnega krčenja kolagena, za nekatere od njenih vrst so že začeli v nihanja telesne temperature ljudi. Constantin Ion Parhon (Parhon, 1959), Oeriu (Oeriu, 1962) pripisujejo velik pomen staranja predpostavljene akumulacije s starostjo v proteinov protoplazmi disulfidne vezi, ki inaktivira proteinske molekule.

Po drugi položajih je prišel na mehanizem nastanka povezovanjem v makromolekul protoplazme Borksten (Bjorksten, 1958, 1962). Omogoča prednost "šivi" (strojenje) proteinske molekule preko makromolekul - številne snovi, tkiv in neločljivo nastanejo med presnovo.

Še posebej aktivno "zamreževalci" Borksten omenjeni kinoni dikarboksilnih kislin cikla Krebs, nenasičen maščobne kisline in njihovih razpadnih produktov in ionov težkih kovin. Avtor predlaga, da ta protein molekule adhezije dejavnikov preprečevanje določenih snovi v telesu "ločevanje" (depolimerizacije), od katerih je najbolj aktivna jih smatra natrijev bisulfit.


Bistvene ionov težkih kovin v "zamreženja" nukleinske in beljakovinske molekule poudariti tudi v svojih teorij staranja Goldstein (1968), Dubin in Leone (1968).

Teorije staranja kot posledica pessimal Spremembe genetske aparat celic

Posebnega pomena v mnogih sodobnih teorij molekularni osnovi staranja je namenjena spremembe starosti genetskega aparata celic. Naraščajoče v zorenjem procesa inaktivacije in degeneracije kompleksov proteinov nukleinske kisline protoplazmi, ki določa sintezo samoobnovitve in celičnih makromolekul, prvič postal šteje za enega od odločilnih tsitobiohimicheskih temeljev teorije pojemajoči samoobnovitve protoplazme Nikitin (1954).

Po njegovih idej, "v ontogenesis bi smelo biti, in se pojavijo, kvalitativne in kvantitativne spremembe nukleoproteinskih kompleksov, ki zmanjšujejo uporabnost njihovega sodelovanja pri sintezi beljakovin molekul in vodijo do meritev v vrsti sintezo beljakovin in kompleksnih povezav nukleoproteinskih z lipidi in drugih komponent protoplazmi. ..

S starostjo se sintetizirajo protoplazmi sistem razpade, ne samo kvantitativno, ampak tudi kvalitativno. Imajo še vedno dovolj možnosti za oblikovanje encimskih sistemov mogoče obnoviti upada funkcionalne, strukturne proteine, vendar slabše lahko samo obnovi in ​​oblikovanje nukleoproteinskih komplekse, ki so vzrok za te sinteze sistemov "(Nikitin, 1954, str. 51).

To v bistvu Nikitin je postavil temelje za vse sodobne koncepcije vodilno vlogo v zorenjem sprememb v genomu in v vseh beljakovin sintezni aparat celice. Vendar Nikitin predlagal prisotnost posebnih dejavnikov v citoplazmo pod vplivom katere so bila oploditev in delitev celic in v manjši meri v času postopne rasti postmitotic tkiv regeneriranih nukleoproteinskih System proteosinteza, ki ima na "pomlajevalne" učinki celic.

Kasneje, eden izmed teh faktorjev izkazala popravilu DNK encimi (Evans, Vilenchik 1965- 1970). Sayneks (Sinex, 1957, 1961) meni, da je v post-Mitotični tkiva v verigi DNK praktično ni bil posodobljen v ontogenesis postopoma komunicirajo med seboj bolj tesno.

Strehler (Strehler, 1958, 1961) predlagala teorijo termične denaturacije ( "Škoda Mikrotermalnoy"), ki izhajajo predvsem v DNK in deoxyribonucleoproteins (DNP) postmitotic celice in tkiva, neizogibno vodi do deaktivacije več odsekov pramenov kromosomski DNA. Prav ta "mikrotermalnoy" denaturacija je osnova starostno degeneracijo genetske aparata celic.

Vilenchik (1976) pritrjen poseben pomen microlesions gen DNA celic struktura enoto šokov molekul vode v toplotno gibanju. Povečuje s starostjo, razdrobljenost DNK povezana s povečano vsebnostjo železa v njem navedla kot eden od pomembnih predpogojev staranja Holstein (1968). Berdyshev sod. (1967), Vanyushin (1968) predlagali, da se staranje genetskega aparata celic pospešeno DNA demetilacijo.




Skupina razširjene teorije staranja kot posledica kopičenja somatskih mutacij (Danielli, 1956- Sacherjeva, 1966- Failla, 1958- Curtis Herhardt, 1958- Curtis, 1963, 1966- Szillard, 1959). S teorijo Szillard (Szillard, 1959), staranje pojavi kot posledica "starostnih udarcev» (staranje zadetkov), ki izhajajo v genu kot aparat vmesnim in post-mitotićnih celic.

Te piha onesposobi poseben kromosom ali eno ali drugo od njene linije, ki so bistvene za sintezo pomembnih proteinov in nukleinskih kislin. Specifični dejavniki, ki prispevajo k izgledu somatskih mutacij, je lahko ionizirajoče sevanje (Curtis, 1966), ali proste radikale (KT) (Harman, 1956, 1957, 1968).

Vendar lastne študije Harman je, da ni dokazov, njegove osnovne trditev o dvigu koncentracije starost-CP v večini tkiv. Podaljševanje vpliva na življenjske snovi laboratorijskih živalih, vezavo prostih radikalov in antioksidantov, predvsem pa je pokazala, Emanuel (1972). CP, karcinogeni, ionizirajoče sevanje lahko deluje na membrane lizosomov, in poveča svojo prepustnost, zlasti za DNA-ase.

Zadnji prodre skozi pore celice in jedrskih membran, lahko povzroči propadanje in -lizosom genetske aparat celice. To izvira na ta napredno Allison (Allison, 1962) in Hochschild (Hochschild, 1971) teorije lizosomalne staranja. Hochschild (Hochschild, 1971) priporoča uporabo orodja, tako kot blokirajo maščobnih kislin overoxidation in drugih Priprava CP Reactions in ohranjanje membrane lizosomov celovitosti metionin, vitamin E, cistein, itd reaktantov. Strogo testni ta teorija ne.

Teorija somatskih mutacij ima praktično skoraj nobenih eksperimentalnih študij. V bistvu samo eden od njih - študija Krouleya in Curtis (Crowley, Curtis, 1963), ki je ugotovila, da je v dveh vrsticah sorodnih miši, število nizov kromosomov poškodovanih povečuje s starostjo, in v večji meri v kratkotrajna linijo.

Najpomembnejše nasprotovanja teoriji somatskih mutacij, kot je staranje osnov so določbe Comfort (Comfort, 1967) in Strehler (Strehler, 1964), ki je v tem primeru, bi bila stopnja staranja prebivalstva v vseh tkivih zelo blizu, in Verzar (Verzar, 1968) poudariti, da pride do mutacije, predvsem med delitvijo celic.

Zato mora biti najvišja frekvenca mutacij in staranja najvišji verjetnosti biti najpogostejši celic mitoza, kot v škodo sevanja. V resnici je ravno nasprotno: celice s pogostimi mitozo malo stara. Z zadnje navedene določbe pa je težko sprejeti. Staranje tako deljenjem (post-mitotične) in tako, da tkivo. Ageless tkiva v telesu ni prisotna.

Velikega pomena v procesu staranja je Cutler (Cutlerja, 1973, 1975) mutacijski škoda ponovila. Drugi ugovor zoper somatskih teorije mutacij je, da ima telo možnost, da odpravi tako pokvarjene celice in večino mikro poškodbe v genski stroju.

Torej, Okberg in Clark (Oakberg, Clark, 1961) je pokazala, da imajo miši sposobnost za reševanje nastajajočih generativni tkivo okvarjene celice (jajčne celice in spermatogonije). napake zadoščenje kromosomske razvite v različnem obsegu, v nekaterih tkivih, je očitno nezadostno kompenzacijo teh napak, za daljše obdobje, ki ima lahko vrednosti za dolgoživost živali (Vilenchik, 1970, 1976).

V zadnjih letih je bila zelo intenzivna razprava in eksperimentalno preverjanje izpostavljen neke vrste teorijo mutacije, napredne ga orgel (orgel, 1963). V tej teoriji so "napake" dovoljeno postsynthetic "škoda" staranja proteinske molekule. Njegove študije se je osredotočila na deaktiviranja encimskih molekul v staranju.

Orgel predlagal, da če primerjamo določeno imunološko količino encima na njihovo višino, ki izkazuje katalitskih lastnosti (encimska aktivnost), drugo vrednostjo kot število "neokrnjene" encima, staranja bo vse pade. Orgel sam in nekateri njegovi privrženci so predstavili podobne podatke za več encimov (Lewis, 1972- Gershon, Gershon, 1973, 1975, 1976- Holliday, 1975). Vendar pa drugi raziskovalci (Baird et al., 1975 Weber et al., 1976) v svojih poskusih ni mogla ugotoviti, kopičenje v starosti "pokvaril" oblike encimov.

Eden od teorije vrst narašča s starostjo inferiornosti genetsko aparati iz celice, ki združuje mnoge prejšnje, se je razvila Vilenchik (1970).

Vilenchik predlagal takšne ukrepe in mehanizme staranja genskega aparata celice:

1) zaradi delovanja znotrajcelične metabolite alkiliranjem, oksidacijo in po možnosti kemično modifikacijo DNA druge vrste (npr dimerizacije timin);
2) tvorba depurination in polinukleotid žile zlomi (prelomov tvorbo DNA nastane kot posledica delovanja na njem znotrajceličnih DNK-ASE);
3) vezavo kovalentna (objava vrzel in druge aktivne skupine prirejena DNA) z "tesno razporejene" in pojavom makromolekul trudnorepariruemyh poškodba (ali v splošnem nepopravljivo če nobena celica v popravilo sistemu);
4) kršitve funkcije matrico poškodovanega mestu DNA.

Olovnikov (1972) predlagala novo načelo - marginotomii ( "rob skrajšanje") pod delovanjem polimerov monoblok DNA replikacije DNA. Marginotomii bistvo je v tem, da po svoji hipotezi, da ima enodelna DNA polimeraze aktivno center, ki se nahaja ne na robu molekule, ter v njegovem središču.

Zato je na robu DNA polimerazo, "uporabo" z robom ali 5` 3` DNK ostane katalitično neaktivno "mrtva cona." Na tej coni ob vsakem replikacije skrajšano na novo oblikovana DNA molekula. Kot rezultat - z zaporednimi dejanji replikacije novonastali molekule DNA krajšanje zaradi povečanja nedostroyki njihovih robov.

Olovnikova načelo je mogoče uporabiti pri pojasnjevanju omejenih delitev celic klonov rezultate za številne mitotićnih tkiv Heyflikom (Hayfiick, 1965, 1972). Za reproduktivne celice, ta hipoteza ni primeren za očitnih razlogov, kot tudi za nedoločen ločujejo somatskih celic.

Na podlagi svoje obsežne raziskave o sintezo encima indukcijo in razpada starosti Frolkis (1970, 1972, 1975), je navedla za organizacijo ravni molekularna na protoplazmi svoje gene-regulativni koncept staranja. Po njegovem mnenju primarni spremembe s staranjem pride v regulatornih genov. To je posledica dejstva, da je gen-regulator - najbolj aktivna, najbolj ranljivi člen v genski mehanizem.

Njegova dejavnost je, seveda, spremlja spremembe reaktivnosti posameznih skupin, kemične mobilnosti in s tem večje možnosti za kršitve te aparature. S starostjo povezane spremembe v regulatornih genov lahko vodi v nekaterih primerih do večje zatiranje transkripcijo posebne operonov s staranjem, v drugih - začasno povečanje biosinteze nekaterih proteinov. V naslednjih sprememb pride v strukturnih genov. Ti naj bi vodilo do nekaterih sprememb v sintetiziranih proteinskih molekul.

Neposredni dokazi starostjo povezane spremembe v sestavi genoma ni bilo do nedavnega celico. Ravno pred kratkim je bilo študij Nikitin (1971), Martynenko et al. (1972), in Berdysheva Zhelyabovsky (1972), ugotovili določene spremembe v razmerju DNA, RNA, histones in niso histonskih kromatin proteinov v starejšim tkivu.

Dajanje splošno oceno trenutnih teorij zorenjem, ki temelji na protoplazmi organizaciji makromolekularnega ravni, je treba opozoriti, da so mnogi od njih, po ustrezni eksperimentalni potrditvi, bodo lahko vstopili zelo pomembno komponento v prihodnje visoko kakovostne, integrirano teorijo zorenjem.

Na žalost je še vedno zelo malo je znanega o "tiskanje dobi" celo o takih dolgoživih makromolekul, kot kolagena ekstracelularnega matriksa vezivnega tkiva in DNK jeder po mitotićnih tkivnih celic. Vendar pa je treba opozoriti, da zapletene vzorce razvoja starosti živali ni mogoče mehanično pridobljenega iz spreminja s starostjo posamezne vrste makromolekul ali njihovih kompleksov.

Na vsaki ravni organizacije protoplazmi v telesu, ki temelji na molekularni odnosov, razviti bolj zapletene odnose in vzorce, na drugi strani, ki vplivajo na makromolekularnp kompleksov. Nobena od skupin snovi, vendar kompleksnih in pomembnih za življenje procesa celice so te, ne opredeljuje izolacijo čez nenavadno zapleten in še razvozlati vitalne funkcije telesa na različne načine.
Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný