Промени во хроматин функција во текот на стареењето

Со текот на времето, може да се промени не само на структурата на геномот и протеините синтетизирање апарат на мобилен, но корисноста на нивните функции.

Сегашната состојба на прашањето за "печатење доба", на функционалниот капацитет на клетките, ние се обидуваме да се разгледа во овој член.

Промени поврзани со стареењето на шаблон активност на хроматинот

Cодржина

Промени поврзани со стареењето на шаблон активност на хроматинот
Репарација и стареењето

Значење обесштетување, системи за болести на стареење

Возраст pessimizatsiya молекуларната структура на генетскиот апарат на клеточното јадро наоѓа својот израз во цитолошки атрофија karyolysis и pycnosis јадра, анеуплоидија и polyploidy соматски клетки и нивната патолошка "оковани" репродукција во мускулните влакна стареењето на организмот.

На молекуларно ниво, ова се изразува во матрикс справи РНК синтеза на ДНК (директна транскрипција), репликација на ДНК и поправка на хроматинот промени во синтезата на протеините. Сепак, досега добивме далеку од недвосмислена резултати во студиите на возраст поврзани со карактеристики на активноста на хроматинот дефиниција и други генетски процеси.

Во случај кога Студијата беше спроведена во услови in vivo, во неколку студии (но не сите) успеа да воспостави опаѓа со возраста дефиниција активност на хроматин. Така, значително поинтензивно вклучување на трициум-етикетирани РНК азотни бази во мозочното ткиво од 10 ден стариот стаорци во споредба со процесот во возрасни најде Garoff et al. (Guroff et al., 1968).

Во близина на добиените податоци за ДНК на стаорец мозокот кортекс Adams (Адамс, 1966). Shereshevskii (1965) покажа значително намалување со возраста хроматин дефиниција активност на ткиво на црниот дроб во бела стаорци in vivo. Помалку изразени возраст поврзани со пад на активноста на бројот на хроматинот дефиниција на телата пронајдени во глувци Meynuoring (Mainwarring, 1968, 1969).

Според Berdysheva et al. (1976), во стаорец црниот дроб хроматинот се случува многу изразено намалување на активноста на шаблон хроматин. Сепак, SAMI формат, et al. (SAMI формат, et al., 1968) не успеа да воспостави возраст поврзани со промените во способноста на црниот дроб изолирани хроматин бели стаорци служат како синтеза дефиниција РНК. Така хроматин концентрација варира во 15-пати опсег, и РНК полимераза - 20-пати.

Не го понесе "Возраст печатење" и стапката на вградување на 14C-означен урацил во RNA во протеин-синтетизирање на клеточно-слободен екстракти ДНК-режија на E. coli во присуство на DNP црниот дроб на млади, зрели и старата албино стаорци (блок 1974a, 1974b).

Во истиот систем синтеза на протеини во бактериските рибозоми во присуство на црниот дроб хроматин стари глувци беше повисок отколку во присуство на хроматинот младите кои можат да бидат поврзани со синтеза на поголем процент на возраст живееле mRNAs. Промената со стареењето на спектарот на синтетизираниот РНК на ДНК покажа Катлер (Катлер, 1972) и Muradian (1977).

Откриено е дека нивото на синтезата на РНК изолирани јадра црниот дроб бели стаорци клетки во медиум со ниска јонски сила и Mg2 + (м. Д. Во манифестација на активноста на рибозомалната РНК полимераза) се намалува со возраста, а во средина со висока јонски сила и Mn2 + (t . е. во однос на матрица дисплеи РНК полимераза) намалување на зрелост и старост не е забележана кога автентични максимална активност на три години на животните.

Оттука може да се заклучи дека во староста паѓа rRNA синтеза и во голема мера се конзервирани синтеза mRNA (блок 1974a, 19746). Во услови ин виво синтеза на различни фракции на РНК во ткивата на црниот дроб бели глувци открива повеќе означени возраст поврзани со пад (Tupchienko, 1972). Оваа есен нерамномерно изразени во различни фракции РНК.

Особено се намалува значително со брзина возраст неоплазма лабилна mRNAs (D-РНК), т. Е. Тој дел од РНК која е "сервира" потребите на кернелот (хроматин) клетки, особено, е созревање учесник и транспорт на mRNA. Во истата студија изведена насока Berthold и Лим (Бертолд, Лим, 1976).

Тие откриле дека во мозокот на 3-ден-стар кученца стаорец ново произведени значителен дел од означената РНК се пренесува од јадрото во цитоплазмата, додека кај возрасни (150 ден стариот) стаорци имаше интензивна надградба интрануклеарни РНК. Главниот дел на обработката на рибозомалната претходник РНК во млади животни е тесно поврзана со транспорт на РНК во цитоплазмата, додека кај стаорци обработка на рибозомалната претходник РНК 28S и 18S јадра се одвива во многу поинтензивни возрасни.

Се разликуваат со возраста и стапка на синтеза и активноста на А- и B-форми на РНК полимераза клетките на црниот дроб јадра албино стаорци (Силберман, Paskievich, 1976). Се покажа дека на РНК полимераза А (нуклеарните) - одговорен за синтеза на rRNA побрзо синтетизира во јадрото на клетките на црниот дроб во раните зрели години (3-месечна возраст) проследено со пад на starosti- РНК полимераза Б (nucleoplasmic) одговорни за синтеза на mRNA тоа достигнува максимална брзина од синтетизирање на истиот од 3 месеци, но потоа го задржува високо ниво до старост.

Активноста на прочистени форми на РНК полимеразите варира со возраста neodinakovo- РНК полимераза А достигнува максимална активност во рана зрелост со следните падне на starosti- активност на РНК полимераза Б не се менува со возраста. Ова се совпаѓа со податоците блок во студијата et al. (1974a, 19.746) се намалува со возраста синтеза rRNA, но варира малку синтеза интензитет mRNA.

Репарација и стареењето

Спротивно на очигледни разлики во современи теории на стареење, многу од нив се врз основа на претпоставката дека ВОЗРАСТ промена на генетскиот материјал - основен фактор на стареење. Многу видови на промени поврзани со стареењето на генетски апарат на клеточна структура може да биде израз возраст акумулација на nerepariruyuschihsya на оштетување на ДНК.

Според Burnet (Burnet, 1978), врз основа на стареење е акумулација на мутации со повреди возраст поправка на системи, и репликација на ДНК. За прв пат идејата за важната улога на нарушувања поправка на ДНК во развојот на процесот на стареење беше изразено во 1967 година од страна на Александар (Александар, 1967). Тој смета дека процесот на диференцијација, во кои клетките се пост-Митотичниот, како резултат на слабеењето на поправка системи.

Со текот на времето, износот на оштетувањето на ДНК се акумулира, но во прво време тоа не влијае на функцијата на високо специјализирани клетки. Кратко степен на ДНК фрагментација станува очигледен, го слабее РНК синтеза, а клетките умре. Во извесна смисла, ова може да биде еден од програмиран механизам клеточна смрт. Овој концепт е широко развиена Vilenchik et al. (1979).

Интересен модел на стареење, врз основа на диференцијални репарации нудат Ilding (Ielding, 1974). Според Ildingu, штета поправка, предизвикува мутации може да се врши само во оние DNA региони кои се вклучени во активната транскрипција и процеси. физички достапни на ензими, вклучувајќи обештетување.

Овој феномен на авторот го нарекува диференцијална репарација, кои, според него, имаат значајна улога во процесот на стареење. Поради диференцијален во активна поправка на ДНК региони диференцирани клетки акумулирано значително помалку штета отколку неактивен области покриваат најголем дел од геномот и физички блокирани за поголемиот дел од клеточниот циклус.

Nereparirovannye оштетување на ДНК неактивни хромозомски региони да предизвика нарушувања репликациски синтезата на ДНК и следствено - нарушувања на клеточниот циклус, поделба на клеточниот циклус и издолжување, како и појавата на хромозомски аберации. Овие лезии пред репликацијата не може да се случи, бидејќи во процесот на ДНК транскрипција неактивни делови не може да се прочита.

Активни региони на ДНК, исто така може да бидат насочени штетни ефекти, но во однос на улогата на овие лезии малку помалку во прво време, се должи на релативно мал број на активни сајтови во геномот споредба со неактивни, и второ, поради repariruemosti таква штета. Значење на активни и неактивни лезии на ДНК може да биде различен за следните судбината клетка.

Оштетување на различни региони неактивни феноменолошки треба да покажат на сличен начин, и населението на клетките кои носат таква штета ќе се појави хомогена, бидејќи сите овие клетки репликациски капацитет со сите погоре ефекти ќе бидат оштетени.

Со текот на времето, лезии треба да доведе до акумулација во ткивата на клетки со хромозомски аберации, како и зголемување на просечното времетраење на клеточниот циклус, како што е случај во реалноста. Оштетување на активни сајтови на ДНК (активни гени) мора исто така играат улога во процесот на стареење, но очигледно не е исто како кога се оштетени неактивните гени.

Клетки со мутант активни гени може да се акумулира во клеточни популации, само ако тие мутации не се намали нивната одржливост, и тогаш тие не може да предизвика оштетување на промени функционални карактеристики ткива. Вилар и Lett (Вилер, Lett, 1974), во врска со случаите во кои не постои поправка на клетки, имајте во предвид: постои разумна претпоставка дека сите клетки на цицачите нормално се санираат моќ.

Исклучок е клетки кои ја изгубиле способноста за поправка оштетување на ДНК, што се манифестира само во посебни sluchayah- таков исклучок, прво, клетки може да биде предвремено стареење (progeroidnogo) организми. Вториот исклучок се однесува на Митотичниот население од кинески хрчак јајниците клетки по интензивна изложеност. Третиот Исклучок може да биде клетки во нормалното стареење.

Значење обесштетување, системи за болести на стареење

Особено светли вредност обесштетување, системи за стареењето се манифестира во голем број на болести, каде што пациентите бидејќи не поправка или штета. Се покажа дека кожата фибробластите на пациенти со не-класичниот синдром Хачинсон-Gilford (такви пациенти обично брзо стареат) имаат можност за да се поврзете на оштетената ДНК зрачење.

Овие диплоидни клетки добиени од ткивата на децата само остварлива за девет генерации. Додека прекини индуцирани во човечки диплоидни клетки од зрачење се врати во рок од 30 минути по изложувањето, во клетките на овие пациенти, тие не се врати на сите.

Предвремено стареење забележани во оваа болест, како што xeroderma pigmentosum, кога скршени ексцизија поправка систем. Фибробластите земени од овие пациенти не се помалку пасуси од нормалните клетки. Тие се разликуваат во процесот на поправка брзина на клетките на нормалните луѓе.

Така, во здрави луѓе обесштетување клетки репликација процес трае 6 часа, клетките на пациентите тоа е одложен за 30 часа, без да го постигне нивото на нормалниот обесштетување синтеза (Zhestyannikov, 1979- Vilenchik et al., 1980).

Постојат докази дека системите на активноста repariruemyh клетки обично зависи од возраста, иако постојат мешани резултати. Со зголемување на возраста на клетките на нивната способност да се опорави е многу послаба.

Така, passaging барем една култура на човечки диплоидни клетки (времетраење на инкубација е околу 50 премини) постепено паѓање на способноста да се намали ДНК од тимин димери формирана по УВ зрачење (Dubinin, Zasukhina, 1975). Интересно е да се напомене дека концентрацијата на ензими кои се вклучени во оштетување на ДНК photoreactivation ултравиолетови ембрион фибробластите значително поголема отколку кај возрасните пилешко фибробластите.

Тоа се покажа дека глувците на долги линии имаат постабилна хромозоми, додека хромозомот на глувци со кратко животен век (RV) помалку стабилна (Кертис, 1964). Во кучиња живеат многу подолго од глувци, интензитетот на развојот на хромозомски аберации се многу пониски отколку кај глувците. Според Катлер (Катлер, 1972), оштетување на панкреасот клетката се одредува со брзината на процесите и поправка на ДНК.

Резултатите од нивното истражување на податоци и литература дозволено Vilenchik (1970) укажуваат дека ефикасноста на поправка генетско оштетување се намалува со стареењето и различни клетки во процесот на програмирана смрт на фибробластите диплоидни видови. Харт и Setlou (Харт, Setlow, 1974) покажаа корелација помеѓу големината на поправка на ексцизија и долговечност.

Тие покажаа дека во нормални нивоа на обесштетување, синтезата на ДНК во неколку видови на цицачи по зрачењето зголемување на панкреасот, соодветно. Маус, хрчак, крава и човечки е откриен големината односот помеѓу синтезата на репарација на клетката и ексцизија поправка на DNA молекулите по единица должина.

Корелацијата помеѓу активноста на ексцизија поправка и долговечноста Харт и Setlou е закажана за 7 видови на цицачи. Формирање на малигни тумори во стариот дел на телото може да се должи на фактот дека стареењето е поврзан со слабеење на поправка клеточна активност процеси (Vilenchik, 1970).

Сепак, во литературата постојат докази доведат во прашање самиот факт на олеснување поправка клетки системи со возраста (Zhestyannikov, 1979). Така, во човечки диплоидни клетки на фибробластите подоцна пасуси поправка на ДНК штета предизвикана од зрачење и молекуларна тежина исти како оние на помладата клетки.

Намалени нивоа на поправка на ДНК синтеза под УВ штета може да се забележи само во последниот пасус пред целосен прекин на растот на клетките култура. Ова намалување не се случи за 2 пасуси пред тоа, беше констатирано дека врз основа на тоа поправка на намалување ексцизија не е главната причина за стареење на човечки диплоидни фибробласти (сликар et al., 1973- Кларксон, сликар, 1974).

линии култури на човечка кожа фибробластите со нормална чувствителност на сончева светлина стапка непланирана синтезата на ДНК во клетките на постари донатори беше идентична со онаа на млади донатори во истата фаза на passaging. Очигледно, поправка на ДНК под УВ зрачење нема никаква врска со процесот на стареење на клетките (Kawakita, 1972).

таложење профили споредба ДНК покажа дека иако големината на ДНК, извлечена од неврони внатрешна грануларна слој на куче малиот мозок се намалува со возраста, возраст поврзани со ефект на кинетиката на паузи соединение влакно предизвикана од зрачење, што не се открива (Вилер, Lett, 1974). Ова е во согласност со цената и сор. (Цена et al., 1971).

Сепак, авторите се користи во експериментот животните не се постари од 10 години, додека кучиња од оваа раса песови живеат во просек од 14 години. Поради тоа, не е јасно дали има капацитет за поправка на ДНК, загубата во последните фази на процесот на стареење. Не може да се открие разликите во степенот на оштетување на штетата или поправка во млади и стари глувци.

Врз основа на ова, Куртис (Кертис, 1964) смета дека механизмите за хромозомски поправка се активни дури и во многу стара тело. На фибробластите култури и луѓе со progeria болест синдром Rotmunda-Томсон (поврзани со предвремено стареење) имаат пократко преживување, иако тие имаат поправка на ДНК е иста како онаа на нормален фибробластите (Yukas, 1971).

Сподели на социјални мрежи:

Слични