Schimbarea funcțiile cromatinei în timpul îmbătrânirii. legate de varsta sinteza acidului dezoxiribonucleic

legate de varsta sinteza acidului dezoxiribonucleic

Repararea ADN-ului strâns legate de procesele de sinteză ADN, în care această relație se bazează pe unitatea sistemelor enzimatice implicate în replicarea ADN-ului, recombinare, repararea și alte procese.

Există dovezi ale modificărilor legate de vârstă ale activității ADN-polimerazei animalelor.

Astfel, se schimbă odată cu vârsta activității ADN-polimerazei șobolanilor nuclee cerebrale.

nivelurile polimerază ADN în nuclee de șobolan este crescut în primele 2 săptămâni după naștere, apoi scade brusc până la 10 săptămâni, reprezentând doar o treime din nivelul activității enzimei la nou-născuți. Interesant, conținutul de ADN din creier se corelează cu activitatea ADN polimerazei.

Activitatea enzimatică în ficat, spre deosebire de faptul că, în creier este crescut continuu de la naștere până la 12 săptămâni de viață a animalului. La șobolani tineri, o enzimă care se găsește aproape exclusiv în formă solubilă și la șobolanii adulți - în formă legată, care este inactiv, atâta timp cât nu merge în soluție (Chiu, Sung, 1973). S-a constatat că activitatea ADN-polimerazei este corelată cu perioadele de creștere rapidă și a metabolismului celular.

Nu țânțarii maxime activitatea polimerazei ADN a fost observată în perioadele larvare și pupal, au scăzut brusc în tineri (sub 10 zile) și abia detectabile la adulți (10-48 zile) animale (Mastropaolo, 1973). Barton și Young (Barton, Jang, 1973) a examinat activitatea ADN polimerazei în splină de adult (4 luni) si vechi (30 luni) soareci.

Activitatea ADN polimerazei cu greutate moleculară ridicată a fost similară la animalele de diferite vârste, și ADN polimerază cu greutate moleculară mică - în 2- 5 ori mai mic în splinele șoarecilor cu varsta. Cu îmbătrânire, există tendința de a o inhibare progresivă a sintezei ADN-ului replicativ și mitoză.

A existat o scădere semnificativă a intensității de încorporare a timidinei marcate în multe țesuturi de animale în vârstă, cum ar fi celulele de rinichi corticale, anterior și lob intermediar al glandei pituitare de mamifere (Crane, Lomes, 1967) și în aproape toate organele de insecte.

Activitatea ADN polimerază în diferite țesuturi ale ovarului de șobolan și insecte descrește pe măsură ce creșterea animalelor și în special în primele zile de dezvoltare. Van Bollyum și Potter (. După cum citat în Vanyushin, Berdyshev 1977) a observat încorporarea scăzută 3H-timidinei în ADN dublu catenar matriță într-un sistem care conține supernatant de țesutul hepatic omogenizat șobolani vechi.

Scăderea activității polimerazei ADN la șobolani bătrâni ar putea fi explicată prin acumularea de inhibitori ai polimerazei ADN-vârstă. Cu toate acestea, în cazul în care inhibitorii de polimerază ADN efectiv acumulat în țesuturile animale odată cu creșterea vârstei, activitatea ADN polimerazei, de asemenea, ar fi mai mică decât cea a omogenatele de animale tinere, dar, de fapt, este mai mult.

bazat pe Teoria de îmbătrânire ca urmare a unei erori de sinteză catastrofe Orgel (Orgel, 1963), se poate presupune că rata de reducere a sintezei ADN-ului în celulele senescente pot apărea datorită erorilor în acțiune enzimatică sinteza ADN-ului.

Defectiv ADN polimerază, în primul rând, se poate pune în aplicare o replicare incorectă a genomului și în al doilea rând prin aderarea matricei, se poate bloca permanent replicarea acestuia până la înlocuirea cu enzima normală. molecula distorsionata ADN polimeraze poate poseda astfel de gene mutator activitate. erori de replicare se pot acumula în mod ireversibil și de a provoca moartea celulelor.

Desigur, sinteza ADN-ului nu depinde numai de enzimele reale de replicare, dar, de asemenea, cu privire la disponibilitatea precursorilor de nucleotide a ADN-ului, celulele de la alimentarea cu energie, locurile stare de inițiere asupra membranelor pe structura lor și de mulți alți factori.

Cu toate acestea, nivelurile scăzute ale sintezei ADN-ului poate fi un factor important în moartea celulelor. Astfel, se poate presupune că finalizarea sintezei unor repliconi poate fi o condiție (semnal) pentru a include și alte procese importante ale ciclului celular. Prin reducerea ratei sintezei ADN-ului, aceste celule sunt mecanisme de reglementare pot fi încălcate.

Se crede că celula poate exista unele fracțiuni metabolice special de ADN care conține o copie a genelor de lucru active în celulă. Deteriorat sub influența mutațiilor acestei molecule de ADN trebuie înlocuite cu nou sintetizat. Cu rata de reducere a sintezei ADN-ului în timpul îmbătrânirii număr de copii distorsionate active metabolic ale ADN-ului va crește, iar când acestea nu rămân cantitate „critice“ de molecule normale, se produce moartea.

De obicei, citează următoarele dovezi în favoarea ipotezei de eroare de sinteză catastrofă Orgel:

1) de acumulare cu proteine molecule de vârstă modificate, în special enzime (Gherșon, Gershon, 1973- Rothstein, 1979);
2) analogi de încorporare acizi în proteine si baze azotate in ARN reduce durata de viata a Drosophila (Harrison, Holliday, 1967) și a fibroblastelor în cultură de țesut (Holliday, Tarrant, 1972).

Mariotti și distruge (Mariotti, Ruscitto, 1977) a concluzionat că acuratețea și eficiența sintezei proteinelor în vârstă sunt în scădere, ceea ce este în concordanță cu teoria Orgel și alții postulată creșterea cu vârstă a stocastic animalelor deteriora aparatul genetic al celulelor (mutații somatice, erori de traducere, transcriere și repararea ADN-ului).

Cu toate acestea, aceste descoperiri contrazic rezultatele studiilor efectuate asupra greierul home Kolenasa Burns (Burns, Kaulenas, 1979), care nu a gasit nici schimbari fizice si chimice in proteine imbatranire insecte. greieri imbatranire, ei explica nu erori stocastice, și regularitățile modificărilor genetice regulament. Contradictii între ipoteza Orgel și teoriile de gene-reglementare pot fi rezolvate cu ușurință dacă luăm în considerare natura actuală a procesului de îmbătrânire.

Conform teoriei ecologice și genetice ale îmbătrânirii (Berdyshev, 1977), daune legate de vârstă la aparatul genetic al celulelor este numit ca factori aleatorii, stocastică Orgel și evenimente programate.

Etigeneticheski factori deterministe pot deteriora ADN polimerază și alte enzime de replicare (de exemplu, controlată prin fosforilare ciclică nucleotide protein kinazei) ca stocastic.

Scăderi în timpul îmbătrânirii ratei sintezei ADN induse.

Astfel, după administrarea izoproterenol la șobolani se produce sinteza ADN indusă de țesut, divizarea are loc mai multe celule ale glandelor salivare. Sa demonstrat că sinteza ADN-ului crește timpul de inducție, în proporție directă cu șobolanii de vârstă (2 până la 24 luni). Se crede că aceste schimbări sunt asociate cu schimbul de ARN si proteine (Adelman, 1975).

Noțiunea de schimbari legate de varsta, capacitatea de replicare a celulelor și mitoza pot fi obținute pe baza experimentelor asupra inducerii sintezei ADN-ului si a diviziunii celulare animale vechi și tineri. Un astfel de studiu poate fi efectuat în experimentele de două tipuri: condiții în hipertrofia și regenerarea organelor, precum și acțiunea agenților de stimulare.

Sinteza ADN-ului și viteza de fosforilare a fracțiunilor histonei H1, H2A, H2B, H3, H4 studiat în ficat de martor (intacte) și șobolanii hepatectomized linia Wistar Barbat in varsta de 5 la 27 de luni. La animalele de control cu varsta scade progresiv sinteza ADN în ficat. Diferențele în rata de fosforilare între șobolanii tineri și bătrâni intacte nu a fost găsit, ca aportul 32P a fost sub sensibilitatea metodei.

In ficat se regenerează sobolani vechi au fost observate deprimarea sintezei și a standardelor ADN fosforilarea histonei H1. În ceea ce privește alte fracțiuni histone diferențe statistice au fost absente. Schimbările legate de îmbătrânirea populației observate sunt explicate mai complexe nucleoproteine structură compactă detectată la animale mai mari (Plantanelli, Fabris, 1975). Creșterea timpului necesar pentru inițierea sintezei ADN-ului și diviziunea celulară, așa cum sa observat în ficat regenerarea șobolanilor vechi după hepatectomie parțială (Obolenskaya, 1976).

Violarea replicare și mitozei în cursul normal al procesului de îmbătrânire se poate datora modificărilor atât activitatea enzimelor care catalizează aceste procese și schimbări în structura DNP - consolidare a legăturilor dintre ADN și proteine. În prezent, există o serie de lucrări, indicând formarea de legături puternice între ADN-ul si proteine din DNP organisme vechi (Vanyushin, Berdyshev, 1977).

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit