Senilne promjene u genetskom aparata stanice

Kritični dobne promjene viših živih organizama imaju metaboličke promjene u funkcionalnom korisnosti anaboličkih procesa.

Sužavanje anaboličke sposobnosti i povećati s dobi izmjenama i nepravilnosti u programu je sinteza nukleinskih kiselina i proteina uzimaju kao najvažnijim trenucima mnogim modernim teorijama o molekularnoj osnovi posebnom pažnjom.

U srcu te promjene se javljaju s godinama su pretpostavili kako je unaprijed i stohastičkih promjene u makromolekula sastavu i strukturi najboljih sinteze nukleinske kiseline

sadržaj

„tiskanje dob” za molekularnu strukturu deoksiribonukleinske kiseline

Tkivo specifične promjene u dna akceptora sposobnosti
Specifičnost metilacije dna
Dobne promjene u fizikalno-kemijskih i biofizički parametri dna

Video: stupnjevi oštećenja sluha. kako zadržati raspravu
Video: biologija. citologija: struktura prokariotskih stanica. bakterija. centar za online poučavanje „foxford”
Video: anti-starenje masažu lica. prestanite dobne promjene na koži. njega i ljepota lica
Video: denas za korekciju dobne promjene kože

proteini i stanice uređaja - nešto što je doslovno se može nazvati „pečat dobi” u genom stanice.

Mnogi obrasci dobne promjene u genetskom aparata stanica još nije razjašnjeno. Međutim, tu je dosta eksperimentalnog rada, što sugerira da je starenje mijenja strukturu gotovo svih istraživanih komponenti genetske aparata stanica.

„Tiskanje dob” za molekularnu strukturu deoksiribonukleinske kiseline

Početna pretpostavka prekršaju (pessimizatsii) stajanje makromolekularni strukturu DNA i njegovih kompleksa zračilo iz urođenog znatan dio starih stanica piknotizatsii kromatina i značajan pad u starim postupcima sinteze nukleinskih kiselina i proteina u organizmu (Nikitin 1941, 1954).

Kasnije je utvrđeno da je ukupni sastav dominantne grupe dušičnih baza u DNA i RNA iz tkiva jetre i crijevnu sluznicu albino štakora i patke praktički nepromijenjene s dobi (Nikitin Shereshevskii, 1961 Skvirskaya Babi, 1961 Mahinko, Block, 1961 Berdyshev et al., Hilobok 1967- 1967).

Ovi podaci ne isključuju, međutim, da u nizu baza u posebnom, funkcionalno vrlo važno, DNA lokusa može dogoditi u budućnosti, oni su zapravo našao, s dobne promjene.

Još teže procijeniti podatke iz ukupne RNA: ona uključuje takve različite vrste tome što je mRNK, rRNA, tRNA, itd Nastala Berdyshev et al .. (1967) o sastavu DNK podataka u različitim tkivima u različitim fazama losos mrijesta služio kao prvi eksperimentalni dokaz da je „tisak doba” je zapravo na DNK.

Sa starenjem lososa DNA u svim tkivima (mišići, jetra, bubrezi, slezena), je oštar pad metilcitozin. Otkriven kod lososa dobne promjene u metilcitozin sadržaja u DNK izgleda da predstavljaju poseban slučaj, a zajednički biološki fenomen.

Slične promjene pojavljuju u DNA sa starenjem i različitih vrsta riba i sisavaca (Nikitin Kurtasov, 1972- Vanyushin et al., 1973. do Vanyushin, Berdyshev, 1977- Zin'kovskaya et al., 1978). Tako je utvrđeno štakora specifičnost tkiva sadržaja DNA 5-metilcitozin (Vanyushin et al., 1973). Živo te razlike tkiva su izraženi u mladih životinja (1 mjesec).

Odrasli (12 mjesec) ponovno su jasno identificirani. Starenje štakora popraćeno značajnim promjenama u metilcitozin sadržaj DNA. Za razliku od mrijesta lososa, koja drastično smanjuje količinu 5-metilcitozin u DNA svih tkiva štakora stari sadržaja 5-metilcitozin u DNA mozga, slezene i srčanih smanji, a ne mijenja u DNA jetre i pluća.

Podaci o sastavu DNA izolirane iz istog tkiva štakora preko Marmur metode obrade pronaznoy i Schmidt i Tanngauzeru isti. Dakle, rezultati razlike tkiva i starenje promjene mogu se pripisati ukupne DNA od odgovarajućih organa i ne može se pripisati nepotpune ili neobičnim ekstrakciju DNK iz tkiva štakora različite dobi.

Od funkcionalnosti 5-metilcitozin ostataka u različitim nukleotidnih sekvenci DNA, očito, drugačiji, poseban značaj ima pitanje što specifična područja genoma, ili DNK frakcije se odvija je promjena dob u sadržaju 5-metilcitozin.

Unatoč činjenici da postoje posebne eksperimentalni podaci o prirodi tih promjena u genomu štakora, tamo je svaki razlog da mislim da oni nisu kaotična. Od DNA jetre i drugih organa kod štakora sa starenjem, ne dolazi do promjena u sadržaju GC parovima baza, broj sekvence pirimidinskih i reassociation kinetiku, tkivno specifični rezultata starenja različite količine 5-metilcitozin u DNA stvarno odražava različite stupnjeve metilacije DNA u životinja različite dobi.

To potvrđuje mogućnost proučavanja primaoc DNA iz različitih organa mladih i starih štakora u tim DNA metilacije u prisutnosti 3H-metil-S-adenozilmetionina (Vanyushin, Berdyshev, 1977). S dobi, mogućnost mijenjati prihvaća nuklearne metilacije DNA in vitro (Tablica. 16).

Tablica 16. Dob varijabilnost akceptor sposobnost nuklearne DNA različitih organa u štakora metilacije reakcijom sa homolognim i heterolognim enzima in vitro (Kudryashova Vanyushin 1976)

Tkivo specifične promjene u DNA akceptora sposobnosti

Dakle, enzim jezgre mladih životinja methylates DNK jezgri stanice u mozgu starih štakora, znatno više nego u istom DNK u mladih životinja. Mijenjanje razine metilacije akceptorskog sposobnosti in vitro, pretpostavlja se, može biti osjetljiviji pokazatelj stupanj metilacije DNA u stanicama (izvor nuclei) u odnosu na direktno utvrđivanje sadržaja 5-metilcitozin u DNA.

Na primjer, pravo da otkrije broj vidljivih razlika 5-metilcitozin u DNK pluća starenja životinja ne može. Međutim, istaknuo je da je razina metilacije DNK in vivo donekle je smanjen s povećanjem dobi, kao i prihvaća sposobnosti in vitro u DNA starih životinja nešto viša nego kod mladog DNK.

Tako, starenja dođe do promjene tkivnospecifično primaoc sposobnost s DNA metilacije reakcije in vitro. S godinama je značajno povećana u nuklearne DNA mozga, lagano se povećava u DNK pluća i jedva promjene u DNA jetre.

Dakle, smanjenje 5-metilcitozin u DNA određena tkiva (mozak, srce) javlja s povećanjem starosti, zbog smanjenja razina DNA metilacije. Ovaj proces se može dogoditi ispuštanjem DNA metilazom aktivnost i smanjena sinteza metil donatora S-adenozilmetionin skupinama ili po demetiliranje DNA. Najvjerojatnije, u starih stanica može biti i jedno i drugo.

S tim podacima podudarati rezultati Nikitin i Kurtasova u štakora (1972) i Zin'kovskaya i sur. (1978) na jetra goveda svih dobnih skupina. U Zinkovskaya et al. (1978) su ispitivali embrije, nezreli telad (do 1 godine) i stare krave (dob 10-12 godina) od iste pasmine.

U procesu posebnom pažnjom na stoku sadržaja 5-metilcitozin u DNK različitih organa značajno smanjuje. Međutim, za razliku od ružičaste, gdje smanjene razine DNA metilacije promatrana u svim ispitivanim tkivima, bez iznimke, kao što su štakori i krave izrazio tkanevospetsificheskoe primijetio pad u sadržaju 5-metilcitozin u DNK. Dakle, maksimalna (gotovo 2 puta) razina metilacije DNA smanjuje s dobi u srčanom mišiću, te DNA iz embrionalnog stanja pluća biti star sadržaj 5-metilcitozin ostaje gotovo nepromijenjena.

Čak i za vrijeme embrionalnog razvoja može se pratiti znatiželjne dinamiku smanjivanja razine 5-metilcitozin u DNK srca. Na voća (oko 6 mjeseci), u iznosu od 5-metilcitozin srčanog mišića DNA maksimalno (1,76 ± 0,01 mol.%), To se svodi na 1,36 ± 0,01 mol u devet mjeseci fetusa.% I ne razlikuje od sadržaja 5-metilcitozin u DNK nezrele dobi teladi do 1 godine.

Najdramatičniji smanjenje količine 5-metilcitozin u DNA srcu javlja starenjem (0,94 mol.%). Značajno smanjenje u razini DNA metilacije također pojavljuje kod starenja mozga, bubrega i slezene. Tako, značajno smanjenje razine metiliranjem DNA genoma s godinama pojavljuje u pouzdano za moždane hemisfere, a neurohipofize hipokampusa (tablica, 17).

Tablica 17. Nukleotidni sastav DNA iz različitih dijelova mozga kod goveda
(Zin'kovskaya et al., 1978)

Vrlo mali, ali značajne promjene u iznosu od 5-metilcitozin u starenje promatrati u DNK malog mozga, te se praktički nije otkriven u DNK produžene moždine i prtljažnik. Budući da je formiranje uvjetovanog refleksa pratnji izazvana reverzibilni supermetilirovaniem DNA u moždanoj kori i hipokampusu, a posebno u neuronima, moglo bi se pomisliti da je dobivena redukcija (poremećaj) ukupna razina DNA metilacije moždane kore i hipokampusa sa starenjem mogu biti u određenoj mjeri odgovoran je za dobne slabljenja funkcioniranje stanica i slabim pamćenjem.

Promatrani dobne smanjenje razine metilacije DNA u neurohipofize može biti važno u distorzije DNA transkripciju u svojim stanicama tijekom starenja, a rezultat može biti odgovoran za kršenje neurohumoralni regulaciji cijelog organizma.

Različita priroda dobne promjene u razini DNA metilacije u različitim organima (stanica) u skladu je s konceptom Comfort (komfor, 1967) tkanevospetsificheskih o mehanizmima starenja. U tom smislu, čini se, kažu, sudeći po genoma u različitim organima i stanicama razini „starenja” i funkcioniranje metilacija (transkripcija) drugačije.

Kao DNA neurohipofize nije lišena poznatom „tiskanje doba” DNA i drugih važnih izvodnih tkiva. Na primjer, timus DNK u starim životinjama znatno manje metilnog nego telad i nezrelih embrija.

Nakon utvrđivanja dobi smanjiti razinu metilacije genoma u različitim organima pitanje s prijeke potrebe kako posebno je smanjenje u genomu, da li je slučajno ili su više ili manje ravnomjerno tijekom cijelog genoma pojedinih stanica, ili da li to utječe ima selektivnu karakter i veća ili manja Što se tiče stupnja selektivnosti nekih posebnih nukleotidnih sekvencija.

Specifičnost metilacije DNA

Specifičnost metilacije DNA može lako procijeniti karakter raspodjele 5-metilcitozin pirimidina u različitim sekvencama. U tu svrhu, Zinkovskaya i sur. (Zin'kovskaya et al., 1979) proučavali sadržaj 5-metilcitozin u njihovim pirimidina i izoplitah različitih kompozicija pirimidina oligonukleotida izolirani iz timusa teleće DNA i starih krava.

Utvrđeno je da smanjuje količinu dobi 5-metilcitozin (m5S) DNK nije slučajno, već specifična. Javlja se prvenstveno u monopirimidinovyh sekvenci pu-pu-m5S i gotovo bez obzira na dužim pirimidinskih nukleotida (do pentanucleotide uključivo).

Iako je sadržaj 5-metilcitozin (u mol.%) U dinukleotida s godinama se nije značajno promijenila, njegova relativna udio je čak pomalo povećava zbog pada ukupne razine metilacije genoma tijekom starenja. Budući da je timus DNA goveda 5-metilcitozin koncentrirana uglavnom u slijedu m5C-G, može se pretpostaviti da je značajno opadanje sadržaja 5-metilcitozin nastaje uglavnom zbog sekvencu razine smanjenje metilacije Pu-C-G.

Sekvenca G m5C- mogu postojati i dugo blokova pirimidina pu'idiloksi-m5C-G, ali takve kombinacije smanjuju razinu metilacije ovog slijeda u jedinicama pirimidina (n > 1) se ne pojavljuje.

Tako, senilne smanjenje razine metilacije DNA u genom nebesporyadochno, što se tiče određene stranice (nukleotidnih sljedova). Te stranice (sites) mogu biti prisutni u obje umjereno i uglavnom vysokopovtoryayuschihsya sekvenci.

To ponavlja sekvencu nukleotida (preferirano ponavlja umjerena) podvrgnut reverzibilna enzimske supermetilirovaniyu utjecajem hormona. Na temelju toga, može se pretpostaviti da je starenje uglavnom je slomljena metilacije regulatornih gena u zoni ponavljaju nukleotidnih sekvencija (Zin'kovskaya i sur., 1979).

Mehanizmi dobi promjene DNA metilacije je nepoznat. Možemo pretpostaviti dok postojanje oba enzimske demetiliranje DNA mehanizam i selektivno rezanje 5-metilcitozin popravka DNA slijedi.

Obje od tih mehanizama hipotetički, vrlo vjerojatno. Ako se pojavi „vystriganie” 5 metiltsitozinovyh nukleotidi, ove praznine u DNA mora se popraviti vrlo učinkovito. Poznato je da tijekom starenja učinkovitost reparativni stanica sustava značajno smanjuje.

Osim toga, prihvaćanje sposobnost sa starenjem mozga izolirane DNA pripravaka i drugih organa sisavaca povećava (Vanyushin, Berdyshev, 1977). To znači da se stariji stanice nedometilirovannymi nuklearne DNA u odnosu na DNA u mladih životinja dotičnih stanica, a time i zadržavaju metilirane sekvence.

Senilne promjene u razini DNA metilacije in vivo i sposobnost tih akceptorskog DNA metilacije s in vitro pokazuju da funkcionalna gašenje aktivnosti gena povezana je sa promjenom genom pada stupnjeva.

Stoga, stanice tkivno specifični dobi blijedi funkcionalnu aktivnost povezanu s padom razina DNA metilacije. Dakle, proces starenja neće proći većinu genoma, a ogleda se u smanjenju zloupotrebe razine DNA metilacije.

To se posebno odnosi na DNA takvih vitalnih organa poput mozga i srca. Senilne smanjenje sadržaja 5-metilcitozin u DNA srcu (Vanyushin, Berdyshev, 1977) korelira sa znatno smanjenje (42%) sinteze proteina u srčanom mišiću starih životinja. To je potonji proces čini se da je odgovoran za gubitak dobnim stanica sposobnosti srčanog mišića da se odupre uvjetima stresa i obnavlja izgubio proteina u različitim povredama.

Podaci o tkiva specifičnosti DNA u životinja općenito i tkanevospetsificheskom „starenja” genoma su u dobrom slaganju s pretpostavkom da je starenje je rezultat diferencijacije daljinskog stanica i, očito doigravanje za nju.

Dobne promjene u fizikalno-kemijskih i biofizički parametri DNA

Pokušaji da se otkriju dobne promjene fizikalno-kemijske i biofizički parametri DNK nije dala jednoznačne rezultate. Goldstein (1968) je predložio koncept sadržaja u nativnom DNA helata vezanog željeza. Njegova količina i metoda za vezanje promjenu molekulu DNA starosti, što je osnova na činjenicu da se ekstrakcija DNA iz pirofosfata tkiva fragmentirano, jači stariji životinja.

Također je utvrđeno da je omjer purina s pirimidina u fragmentima DNA su izlučene pirofosfat, u starosti se povećava malo. Istražuje mikroskopske slike DNA pripravaka jetri i tankom crijevu, bijelih štakora Gerasimova et al. (1977) su utvrdili da je u starijih životinja izolirana molekula DNA je u prosjeku niža nego u odraslih.

U starijim štakora DNA pripreme u vidnom polju se da odvajanje fragmenti DNA duljine konture 1,5 do 2 mikrona, koje su se odvojile od fragmenti DNA molekula glavnih starih životinja zbog akumulacije željeza. DNA iz starog tkanina također karakteriziran sporije oblik dvostruke uzvojnice obliku.

Studije Drosophila DNA starošću promjena u strukturi za vrijeme njegovog starenja su izvedena Massey et al. (Massie et al., 1975a, 1975b). Uvidom metode i brzina sedimentacije ravnoteže DNA iz tkiva odraslih muha, nisu bili u mogućnosti utvrditi dobne promjene molekularne težine denaturiranog DNA (3.02-3.84-10 5 Daltona, za sve vrijeme razvoja za odrasle) i broj poprečnih veza u njemu (6,2-8,8% na sve dobi Imago).

Međutim, otkrili su da je molekularna težina veći dio (75%) ličinki DNA je oko 10. travnja dalton- preostalih 25% DNK ličinki imati molekularnu DNK težine, što je u neposrednoj blizini iste mase u odraslih životinja (oko 10 6. Da). Neuobičajeno niske molekularne mase veći dio DNA iz tkiva larve mogu ukazivati na veću labilnosti i lakšu razgradnju DNA pod njegovu dodjelu u ranom pažnjom na razvoj vinske mušice.

Neke varijacije jetre kromatina DNA heterogenost u prvoj polovici ontogeneze pilića pronađen Yakovlev (1970). Bottger et al. (Bottger ei al., 1968), nađeno da mitohondrijska DNA fetalne jetre štakora ima sedimentaciju konstante koje se razlikuju od onih u DNA odraslih štakora. Senilne promjene u temperaturi tališta (Tm) DNA iz timusa krava kao jednog od posrednih parametara svoje unutarnje strukturiranje istražena von Hahn (Hahn, von, 1965- Hahn, von, Verzar, 1967).

U ranim studijama, pronašao je povećanje Tm u starim životinjama. Kasnije, međutim, utvrđeno je da je povećana Tm DNA starijih krava uglavnom ovisi o preostalim nečistoća u DNK „čvrsto spojene” gistona- njegov sadržaj u navedenim pripremama DNA starih životinja.

Kasnije, nešto viši Tm DNA starenja životinja utvrđeno je Kurtz i Sayneksom (Kurtz Sinex, 1967). DNA za mišji jetre nađeno je bilo bez starenja mijenja Tm, ili samo vrlo blagi porast starosti, što rezultira samo u određenim uvjetima oblikovanja pokusa (Russell et al., 1966).

Chetsang et al. (Ghetsanga i sur., 1977), proučavajući promjenu molekularne težine DNA u lizati stanica mozga mladih i starih miševa i utvrdili da starost ovisnih akumulacija pauze u DNK je brži od popravka, što je rezultiralo oštećenom genoma životinjskih stanica, ona se akumulira unrepairable nedostatke.

S dobi od neurona u cerebralnom korteksu kunića se kratko (162-198 bp duljine) fragmenti DNA su odsutni u novorođenih životinja i embrija (Brown, 1978). U eksperimentima Karvonen (1970), pronađeno je da kada je mali i otprilike jednake u sadržaju proteina u ontogeneza pripravaka. Bijela DNK rat jetre i Tim hyperchromic učinak (HCE) neznatno je povećan u starosti (tablica. 18).
Tablica 18. Karakteristike jetre DNA pripravaka albino štakora različite dobi (Karvonen, 1970)

Dob, mjeseci	Ep (260)	E260 / E230	E260 / E280	Tm, ° C	HCE%	Sadržaj proteina,% Video: stupnjevi oštećenja sluha. Kako zadržati raspravu
1	6110	2.15	2.00	85.16	30.6	0.76
3 Video: Biologija. Citologija: Struktura prokariotskih stanica. Bakterija. Centar za online poučavanje „Foxford”	6195	2.12	2.02 Video: Anti-starenje masažu lica. Prestanite dobne promjene na koži. Njega i ljepota lica	86,32	32,0	-
12	6226	2.18 Video: DENAS za korekciju dobne promjene kože	2.02	86.4	30,3	-
24	6253	2.20	2.00	88,9	37.8	0.83

Ovi rezultati su potvrđeni u Malyshko (1977). Nasuprot tome, nema promjena je nađeno dobi talište velike polimer (ribosomalni) RNA jetre bijelih štakora (Nikitin Sagalova, 1969). Prema Struchkova (1962.), te Strazhevskoy Struchkova (19 (32), značajno se smanjuje s dobi molekulske mase sverhpolimernoy izoliranih štakora timusa DNA.

Nasuprot tome, nema dobne razlike u ravnotežne raspodjele od gustoće gradijent Cs2S04 timusa štakora DNA instaliran Pytila i Sherman (Pythila, Sherman, 1968). Acharya i sur. (Acharya i sur., 1972), s posebnim liječenje moždanog tkiva jetre štakora s različitim otapalima i proteolitičke ferkentami primljenih oligodezoksiribonukleoproteidy kovalentno vezan na peptide koji sadrže uglavnom asparaginska i glutaminska kiselina.

Molekularna težina tih komponenti povećava s godinama. Još više povećava s dobi molekulske mase frakcije alkalnog unextractable oligodezoksiribonukleoproteidov. Prasad i Cutler (Rrashad, Cutler, 1976) razvijen je postupak za izolaciju DNA iz tkiva životinja, čime se izbjegava gubitak selektivnu satelitskih DNA.

Koristeći ovu metodu su pronašli povećanje dobne postotka povratiti iz jetre miševa satelitskih DNA (7-8% životinja u dobi od 10-60 dana za 12-13% u životinja u dobi od 570-788 dana). U mozgu, bubrezima i promjene dobne u iznosu povratiti satelitskih DNA nije u slezeni obnaruzheno- - pronašao blagi porast nju.

Bradley et al. (Bradley i sur., 1976) u DNK umiranje od starosti WI-38 staničnih kultura bili u stanju otkriti križnih stope i smanjiti njegov popravak. Johnson i sur. (Johnson et al., 1972), s hibridizacijom rRNA-DNA su značajno (30%) gubitak ribosomalnih gena u stanicama mozga bigla između prve i desetog godina postnatalne ontogeneza.

U kasnijim studijama Stehler i sur. (Stehler, Chang, 1979. Stehler i sur., 1979) je utvrdio gubitak gibridiziruemoy ribosomalni DNA u nizu postmitotičkog tkiva kod starijih osoba, a stopa gubitka osobe u dobi od oko 5 puta manje nego u pasa (t. E., Obrnuta njegovu korelaciju s očekivanom životnom dobi).

Razlog za to može biti opadanje u popravak DNA, ali autori ne isključuje snižavanja gibridiziruemosti rDNA rRNA zbog umrežavanja DNA u kromatina proteina starijih ljudi i pasa.

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan