Abordari experimentale pentru a prelungi durata de viata. Legarea moleculelor de proteine

Utilizare substanțe care împiedică reticularea moleculelor de proteine

crește îmbătrânire „Structurarea Pessimal“ a moleculelor de proteine și acizi nucleici ca unul dintre cei mai importanți factori de ontogeniei la nivel molecular de organizare a vieții dus la teoria fading de auto-reînnoire Mountain protoplasmei (1940), Nikitin (1940, 1954), Bulankin și parin (1962).

Mai ales în ceea ce privește transversal „reticulabil“, ca moleculele de proteine care conduc factor ontogeniei această teorie a dezvoltat Borksten et al. (Bjorksten, 1958, 1971 Bjorksten et al., 1962), Oeriu și colab. (Oeriu, Oeriu 1962, Oeriu, 1968), Sayneks (Sinex, 1965), La Bella si presedintele dl Pual G (La Bella, Paul, 1965) - Leonov și Dubin (1966, 1971).

Borksten (Bjorksten, 1958) în experimentele de model au constatat că un număr de metaboliți ale corpului inerente și a substanțelor anorganice pot provoca legarea încrucișată a moleculelor de proteine (inclusiv gelatine).

Acestea includ acetaldehida, metilguanidină, un-cetoglutaric acid piruvic, citric, fumaric, succinic și acid malonic, punct de topire. E. oxidantă componente (tricarboxilici) ciclul Krebs, cupru, fier, magneziu, zinc, aluminiu și plumb.

Deja listarea acestor substanțe arată că ele - întotdeauna metabolismul inerente și compoziția componentului sanguin, concentrația care variază în mică cu vârsta. Acest lucru reduce probabilitatea ca acesta este ca ei să aibă un rol principal în asocierea sa cu vârsta pessimal corespunzătoare a moleculelor de proteine.

La aceasta trebuie adăugat că partea foarte decisiv în asociere nu este un proces spontan care depinde numai de proprietățile moleculelor de proteină, și mai presus de toate proces enzimatic condus (Nikitin și colab., 1977). Oeriu (Oereu, 1962) cuplat între principalele molecule proteice considerate punți disulfidice și astfel recomandat pentru a prelungi durata de utilizare a metionină și cisteină.

În cele din urmă, Lyavonau și Dubin (1966, 1971) a fost privit ca un foarte important factor de reticulare proteinelor ionilor metalici. Prin urmare, recomandarea lor (Dubin, Razumovich 1975) folosesc Chelatorii ca factori de geroterapii.

latirogenov de aplicare

Un loc aparte în teoria „linking“ este dat o referire la proteina dominantă a țesutului conjunctiv - colagen (Bohomolec, 1940- Sobel, Marmorston, Bjorksten 1956, 1958). Pentru aceasta a fost stabilită în mod credibil creșterea vârstei reticulate (La Bella, Paul, 1965- Piez, 1968- Nikitin și colab., 1977).

Mai mulți cercetători au aplicat pentru a elimina excesul de molecule de colagen de legare încrucișată cunoscute în latirogeny medicină (substanțe lăcrimare legături de colagen intermoleculare). Cohn și Lish (Kohn, Leach, 1967) a fost utilizat în acest scop în aminopropionitril. Sa constatat că dozele aplicate de droguri nu a crescut supraviețuirea șobolanilor și în primul an de viață a inhibat în mod ireversibil creșterea animalelor. Până când veți obține un rezultat pozitiv cu o altă latirogenom - bine-penicilamina (Comfort et al, 1971).

Sa constatat doar că penicilamina este administrat timp de 2 săptămâni în hrana șobolanilor într-o cantitate de 0,25% în greutate, crește considerabil proporția de colagen solubil în piele și granulom subcutanat aceste animale, care a fost considerată de autori ca o indicație a defectuozitate sale. Principala limitare în utilizarea latirogenov geroprotektorov ar trebui să fie considerată ca o universalitate și impersonalitatea efectelor acestora asupra tuturor tipurilor de corp de colagen.

În același timp, nu toate formarea structurală în organism, care participă colagen are nevoie de slăbirea lui impersonală și solubilizarea. Acesta este motivul pentru care latirismului - extrem de perturbare nedorite în structura țesutului conjunctiv, manifestarea patologiei, mai degrabă decât fiziologie.

Utilizarea chelatorii (agenți de chelatare)

Utilizarea agenților chelatori, metale de tranziție care stau la baza pessimal în complexele de acid nucleic vechi proteină vârstă de structurare și legare a fost propusă pentru prima dată de club și Lyavonau (Dubin, Leon, Dubin 1968-, Lyavonau 1971, Dubin, 1971). Cu toate acestea, chiar anterior Borksten (Bjorksten, 1958) și Lansing (Lansing, 1951) au luat o serie de ioni metalici (sau calciu), factori pentru legarea încrucișată a moleculelor proteice.

In reticularea cu participarea metalelor de tranziție pot forma complexe de proteine cu fosfolipide (Fullington, Hendrichson, 1966), precum și complecși ternari de glicină de legare de albumina serică cu ajutorul zinc (Gurd, Wilcox, 1956). Lansing (Lansing, 1942) a încercat să ușura efectele asupra proteinelor protoplasmei de calciu reticulare studiate Speranța de viață (RV) rotifere, sunt plasate periodic într-o soluție de citrat slab.

În studiile sale, acest lucru a dus la unele extinde durata de viață a acestora. Foarte pe larg într-un număr de studii riguroase au examinat efectul acid etilendiaminotetraacetic (EDTA) Speranța de viață a șobolanilor Dubin (1970, 1975). In toate aceste experimente, cu rare excepții, acesta nu a fost primit rezultate încurajatoare. Noi nu a dat un rezultat favorabil și experimente Dubina (1975) cu utilizarea altor agenți de chelare - unitiola (sodiu 2,3-dimerkaptopropansulfonata) și penicilamina (dimetiltsisteina).

Utilizarea factorilor care reduc legarea încrucișată a moleculelor proteice prin punți disulfidice

Recomandări folosesc substanțe care conțin grupări sulfhidril (cisteină metyonina et al.) Ca mijloc de rupere a punților disulfidice în moleculele proteice îmbătrânire hyperstructured împins Constantin Ion Parhon et al. (Parhon și colab., 1961) și în special Oeriu (Oeriu, Oeriu și colab 1962., 1968). In aceste studii, pentru un număr de țesut de animale de laborator sa dovedit a crește odată cu vârsta, unele punți disulfurice în proteine.

Pe această bază, Oeriu recomandă îmbogăți regimul alimentar al metionina vârstnici tsisteinomi de acid folic (vitamina B, grupa). El a propus un medicament complex numit folupetainom. Într-o lucrare mai târziu Nikitin et al. (1977) a constatat că creșterea vârstei de punți disulfurice nu este inerentă tuturor grupurilor de proteine tisulare și pentru toate țesuturile.

Se sugerează că crește cu moleculele de proteine varsta si pessimal asociere structurare poate fi realizată nu numai de o crosslink disulfura. Cu toate acestea, în acele proteine care acestea reticulare, bazate pe structura moleculelor sunt posibile (hemoglobina, albumina serică și cheratină), se poate demonstra creșterea vârstei de reticulare punți disulfidice.

Căi de expunere pe aparate de gene și proteine sintetizare a celulei

Căutările în acest domeniu este, fără îndoială, în viitor, ar fi fost cel mai fructuos și la nivel molecular al organizației protoplasmei rezolva fundamental problema unei extensii experimentale a vieții și managementul general de dezvoltare legate de vârstă a organismului.

Sarcinile care pot fi puse aici gerontologie experimentale, pot fi grupate după cum urmează:

a) încercări de protecție (ecranare) genomului celular prin denaturarea și procese dăunătoare nucleotidice factori proteosinteza și influențele (fizice și chimice) care înconjoară intracelular și mediul extracelular;
b) stimularea proceselor și sistemelor enzimatice repariiruyuschih daune vârstei și „furnizare“ la celule și țesuturi ale materiilor prime pentru sinteza si repararea ADN-ului care apar;
c) pot apărea protecție a genomului în timpul funcționării sale (transcripției ARN) „poartă“ fenomene;
d) intervenția activă în structura genomului structurii macromoleculare și încorporarea în moleculele de ADN (set de gene) de gene noi si complexele lor cu scopul de a face o „dezvoltare de vârstă program de“ organism nou amplificator „rezervă puterea“ și prelungirea caracteristicilor de viață ale organismului și grupuri de semne. O astfel de expunere poate fi realizată prin inginerie genetică și terapia genică.

Primele impacturi asupra modului genomul celulei - protecția față de influențele dăunătoare. Una din structura genomului mai distructive (ADN cromozomial) Factori Vilenchik (1976) consideră mișcarea termică a moleculelor de apă. Din păcate, cu mare grijă Vilenchik propus (1976) pentru a prelungi durata de viață a scăderii temperaturii corpului de 2-3 °, ceea ce ar, potrivit calculelor sale, prelungi durata de viață a animalelor homeoterme cu 20-25%, din motive evidente, este puțin probabil să aibă un adevărat cerere.

În ceea ce privește poichiloterm scăderea temperaturii, în unele cazuri, a dus la prelungirea vieții (Vilenchik, 1970, 1976), dar până în prezent nu este clar ce mecanismul său.

Al doilea mod de impact asupra genomul celulei - stimularea proceselor și a proceselor de sinteză a acizilor nucleici și proteinelor repararea prin adăugarea de enzime și regulatoare specifice și pentru sinteza substanțelor inițiale ale ADN-ului genomului si proteine incepe dezvoltat intens.

Pentru organisme inferioare (bacterii) naydeyo mai mult de 10 de gene care determina activitatea enzimelor de reparare (Zasukhina, 1973). Reparațiile sunt larg răspândite în celulele eucariote, cu toate că, aparent, eficacitatea lor este oarecum mai puțin pronunțată decât în procariote.

Pentru prima dată conceptul de un rol semnificativ în încălcări ale abilităților reparatorii ale celulelor și organismelor în ansamblu pentru a reduce durata de viață a acestora dezvoltat Alexander (Alexander, 1967). Prin Cutler (Cutler, 1972) și Vilenchik (1972), specii de celule pancreatice este determinată printr-un raport de viteza de rănire și repararea ADN-ului genomului.

Pentru o serie de specii pe termen lung și a trăit cu durată scurtă de mamifere și Setlou Hart (Hart, Satlaw, 1974) au arătat că această relație experimental. În procesul de reparare a ADN-ului genomului celulei joacă un rol crucial exercitarea enzimele sale. Acestea includ endo- grupul specific și exonucleazele, polinukleotidligazy, ARN și ADN polimerază, și așa mai departe. D.

O serie de studii au încercat să stimuleze producerea acestor enzime sau introducerea acestora în celulă. Unele tipuri de ADN-ază legate de repariiruyuschim enzimele sunt capabile să pătrundă în celulele de mamifere. O serie de studii au arătat că doze mici de radiații ultraviolete și ionizante pot avea un efect stimulator asupra sintezei ADN-ului și enzime l repariiruyuschih.

A fost stabilit stimularea sintezei ADN-ului în celulele musculare au diferentiat animale vertebrate. Aparent, datorită sintezei crescute a ADN-ului genomic și repararea acestuia a extins viața unora dintre animalele inferioare folosind doze mici de radiații ionizante (a se vedea rezumatul :. Vanyushin, Berdyshev, 1977).

In celulele bacteriene prin radiațiile ultraviolete sunt formate (mobilizare - VN) specială, așa-numita urgență (SOS) sistem repararea ADN enzimatic. Funcțiile acestui sistem - în timp ce eliminarea diviziunilor acumulate în genomul „greșeli“ metoda de recombinare. In celulele animale, aceste mecanisme funcționează în principal în timpul meiozei, iar acest lucru deschide noi posibilități de stimulare cu raze ultraviolete „corecta“ programul genetic al îmbătrânirii celulelor de țesut (a se vedea rezumatul :. Vilenchik, 1976).

Încercările de a stimula activitatea de ansamblu a genomului imbatranire a celulelor care nu au dat încă rezultate semnificative. Un mijloc de o astfel de expunere a fost hut în mediu de cultură de țesut sau de alimente organismele animale holiste ADN exogen sau ARN, și componentele lor individuale.

În ceea ce privește culturile de țesuturi Berdyshev (1968) prin adăugarea de ARN heterolog gasit chiar deteriorarea celulelor în culturi de țesuturi de vertebrate superioare, și adăugarea la ARN total de ficat fibroblastele de embrion de pui a fost observată nici o schimbare în dezvoltarea lor. S-au obținut o anumită creștere a viabilității acizilor nucleici atunci când sunt administrați în șoareci, șobolani și iepuri.

Cu toate acestea, nu a fost studiat durata de viață a animalelor experimentale, în același timp. Unele nevertebrat (Drosophila melanogaster) Preparatele ADN par să contribuie la creșterea RV (Berdyshev et al., 1965, 1976- Berdyshev, Karpenchuk, 1977). Recent s-a arătat (Szabuniewicz, 1977) că fragmentele de ADN libere sunt introduse într-un organism de animale (Drosophila melanogaster), relativ ușor încorporate în genomul celulelor.

Aceste date fac, într-o anumită măsură, o acțiune directă probabilă, „fragmente“ ale moleculei de ADN din pancreas organismului. De interes „întinerirea“ efecte asupra SNC tsentrofenoksina - o substanță similară în structură moleculară pentru a planta auxinelor și anumitor neurohormones.

Sa constatat că tsentrofenoksin reduce conținutul în neuronii creierului cobai lipofuscina ( „îmbătrânire pigment“) și are un efect de intinerire asupra animalelor de laborator și a sistemului nervos uman (Nandy, 1968). Este posibil ca această acțiune este în mare măsură limitată la activarea neuronilor in genomul.

Celulele de control activitate genomului ca un mijloc de a menține o renovare completă a protoplasmei de toate vârstele, desigur, este extrem de important. În acest sens, se poate prezenta o serie de abordări experimentale suficient de puternice. In ultimii ani, important în activarea proceselor de reproducere și de traducere în celulele cromatinei atașa particular factor proteic destabilizează structura secundară a ADN-ului, cu alte cuvinte, „descurca“ dubla structura helix a ADN-ului in cromatinei (Lee, Dahmus, 1973- Dymshits, Fet, 1977).

Aproape că acțiunea are asupra ficatului ADN mai mare de vertebrate Sinteza hormonului de creștere (GH) (Galavina, 1977). Se pare foarte promițătoare de a utiliza acești factori în anumite perioade ale ontogenezei pentru geroterapii. Pare sigur că celula (în special citosol sale) are un set mult mai mare de factori specifici (enzime, componentele celulare ale sistemului sintetizare de proteine, proteine specifice și o genă de activare r. D.) Concentrația care este atenuat cu vârsta.

În acest sens, am studiat Bielka și colab. (Bielka, Junghan, Bielka și colab modelul anului 1974., 1976) cu picătură vârstă activarea translația proteinelor pe ribozomi din citosol în timpul îmbătrânirii. Celulele și factori de mai simple, structura moleculara de reglare a genomului celulei si activitatea aparatelor de proteine sintetizare.

Un sistem poate fi poliamine (Caderera și colab., 1976). Având în sarcină negativă, ele pot fi eficiente sarcini pozitive derepressorami legătura între histone - nu numai structural, ci, de asemenea, factori reprimă genomului (pentru revizuire a se vedea: Elgin, Weintraub, 1975). Kleynsmit și Stein (Kleinsmith, Stein, 1976) a relevat un efect special de activare asupra transcripției genelor fosfolipide cromozomiale histone.

Este - încă una din direcțiile de celule în căutarea factorilor de reglementare a genomului activitate. Celulele Carion are alte căi de control activ și natura genomului operațiunii, schimbarea cu vârsta.

Este în produce ontogeneza schimbări nu numai în macromolecular compoziția cromatinei raportul ADN în ea și diferite fracțiuni de proteine histonice și non-histone, și în special fosfolipide (Martinenko și colab., 1972 și Nikitin și colab., 1976b- Berdyshev, Zhelyabovsky, Klimenko 1972- 1974 , 1975- Klimenko și colab., 1975, 1976), dar în metilare, fosforilare și acetilarea diferitelor fracțiuni de proteine cromatinei.

Ca modificări în genomul compoziție macromoleculară sau fracțiuni proteice de legare (și ADN) cromatina acetil, pe grupe metil și fosfat pot avea și au, fără îndoială, un efect specific asupra proceselor de sinteza acizilor nucleici (Georgiev 1973) si proteine in celula (Elgin, Weintraub , 1975- Rubin, Rosen, 1975- Romberg, 1977- Vanyushin, Berdyshev, 1977).

În special, efectul represiv presupus histonelor și un număr de fracțiuni derepressiruyuschee influența de fosfolipide în genomul complex cromatinei. Până în prezent, există doar foarte puține studii cu încercările de a influența genomul efectului selectiv de celule din fracțiuni izolate de proteine cromatinei și stimularea proceselor de metilare si acetilare si genomul ADN al proteinelor celulare (a se vedea rezumatul :. Elgin, Weintraub, 1975- Klimenko, 1975- Nikitin, 1975- Vanyushin , Berdyshev, 1977).

Aproape nici o încercare de efecte experimentale asupra fosfolipide celulare genei cromatinei și „servi“ genomul sistemelor enzimatice celulare. În cele din urmă, practic, se cunoaște foarte puțin despre factorii care pot afecta în mod specific modificările macromoleculare în compoziția genomului și interschimbabilitatea și activarea componentelor sale în aspectul vârstei.

Al treilea mod de impactul asupra genomului celulei - este de a proteja de posibila distrugere a excesului ( „uzură“) la procesele de nucleotide și proteosinteza. Această abordare a fost aplicată Frolkis (1976), folosind injectarea olivomycin geroprotector atât la animalele de laborator (șobolani albi).

Olivomicine a fost administrat intraperitoneal într-o doză de 50 mg / kg de greutate corporală, în 2 ml de soluție salină pe zi, timp de 1,5 ani, cursul de 10 zile, cu intervale de 1 lună. Sa dovedit că olivomycin injecție a crescut speranța de viață a unui grup de animale testate cu 15,4% (speranța medie de viață în grupul de control - 30.85 luni experimental - 35,62 luni). Inhibitorii biosintezei proteinelor împiedică dezvoltarea aterosclerozei experimentale la iepuri mai mari (Frolkis, 1976).

Ingineria genetică vechi

Aplicațiile potențiale ale ingineriei genetice în geroterapii extrem de mari și promițătoare. Pare foarte tentant să înlocuiască într-o poartă „pecetea vârstei de“ loc de celule primare structura genomului de distorsiune ADN-ului, ceea ce duce la perturbarea proceselor și nucleotide proteosinteza în celulă și, prin urmare, la pessimizatsii organism îmbătrânire.

Astfel, de la bun început trebuie amintit că sarcina de inginerie genetică nu poate fi îndepărtarea primitivă a unui singur, „responsabil pentru îmbătrânire“ celulele de gene. Aceasta singura gena responsabila pentru dezvoltarea procesului de îmbătrânire, este imposibil să ne imaginăm în genomul celulei.

Excepția este ipoteza Koshland (Koshland, 1964) asupra hormonului de moarte și, respectiv, gena Lansat la sfarsitul lui ontogeneza producția acestui hormon, care nu a găsit nici un sprijin în gerontologie modernă. După cum a subliniat mult timp în urmă Mountain (1940) îmbătrânire în genomul celulelor dezvolta mai multe modificări într-un grad sau altul, care să acopere toate manifestările vieții.

Este această complexitate extremă și exhaustivitatea vârstă modificări genomului celulei determină dificultatea excepțională a efectului armonios strict adecvat, complexe, necesare pentru a restabili utilitatea îmbătrânirii genomul celulei structurale și funcționale. Bineînțeles, acest lucru nu exclude tentative de introducere a unor grupuri de gene, selectiv reparate gene deteriorate în perioada de vârstă.

Ingineria genetică în gerontologie are fata de o alta sarcina. îmbătrânire includ nu numai o „deteriorare“ a genomului celulei, dar, de asemenea, modificările complicate adaptive (Frolkis, 1970, 1975, 1976). Prin urmare, este posibil să ne imaginăm astfel de căutări și acțiuni pe genomul celulei, care ar include „punerea în aplicare“ în noile sale cistroni compensatorii, speciale „adaptive“.

În cele din urmă, este posibil să se prevină căutarea căi de sinteză și de introducere într-un astfel genomului uman de imbatranire, anterior nu avea gene care ar crește, mai ales în perioada bătrâneții, „siguranță rezistență funcțională“ a corpului.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit