О механизме старения клеток

 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆
Ответ на:

anonymous>сдается мне, что по ушам ездит один и тот же человек, но под разными именами :)

anonymous>То, что доказана какая-либо гипотеза о процессе старения, для меня большая новость. Так или иначе, ложь достаточно аргументированна и интересна :)

Цепочки ДНК обычно заканчиваются особыми многократно повторяющимися последовательностями нуклеиновых кислот – теломерами. Подобно пластмассовым наконечникам на шнурках, теломеры предназначены для предохранения генов, несущих информацию о всех признаках организма, от различных вредных воздействий, повреждений и износа. Но, белкам, участвующим в процессе удвоения ДНК, обычно не удается копировать последовательность теломер в полном объеме. Таким образом, с каждым последующим делением клетки теломеры становятся несколько короче и, таким образом, сокращается резерв способности клетки к делению.

// Коммерческая биотехнология | Сигареты ускоряют процесс старения ДНК
 


В ходе клеточного старения активность фонтанной системы может меняться, и это могло бы коррелировать с укорочением теломер, обусловленного процессами концевого недокопирования ДНК.

// Medline.ru - Биомедицинский журнал СТАРЕНИЕ КАК УНИВЕРСАЛЬНАЯ ХРОНИЧЕСКАЯ "БОЛЕЗНЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ" : КЛЕТОЧНОЕ СТАРЕНИЕ И РНК-ЗАВИСИМАЯ ИОННАЯ МОДУЛЯЦИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ГЕНОВ
 


Впервые на возможный механизм работы подобного “хронометра” указал в 1971 году в чисто теоретической статье наш соотечественник, сотрудник Института эпидемиологии и микробиологии Академии наук СССР А.М.Оловников. Идея его сводилась к следующему. Еще до деления клетки все ее хромосомы удваиваются. Каждая хромосома представляет собой туго смотанную длиннющую нить ДНК. Копирование ДНК осуществляется еще до ее “сматывания” в хромосому с помощью специального фермента ДНК-полимеразы. Если несколько вольно сравнить ДНК с рельсовым путем, то этот фермент будет напоминать рельсоукладчик, который ездит по рельсам, которые сам же рядом с собой и укладывает. Пока ДНК-полимераза трудится на всем протяжении пути – все в порядке. Никаких проблем. Но как только она доезжает до своеобразного тупика, то есть одного из двух концов молекулы ДНК, тут-то и возникает сбой. ДНК-полимераза просто не способна построить копию этих кончиков. Следовательно, при каждом делении клетки нити ее ДНК должны становиться чуть короче.

Позже это красивое открытие, сделанное, как говорят, на кончике пера, блестяще подтвердилось. В процессе образования похожей на сосиску хромосомы укороченные концы ДНК довольно логично оказываются расположенными на ее краях – теломерах. Укорачивание теломер как раз и является теми молекулярными часами, которые отсчитывают число клеточных делений.
Выяснилось, что при каждом делении клетки теряют от 50 до 200 азотистых оснований на концах нитей ДНК – своеобразных букв, из которых состоит эта макромолекула. По счастью, в теломерах не закодированы важные для клетки белки. Теломеры состоят из одинаковых уныло повторяющихся последовательностей нуклеотидов, длина которых указывает на количество делений, которые еще может осуществить клетка.

Что же происходит с теломерами у потенциально бессмертных одноклеточных? В 1985 году у инфузорий тетрахимен обнаружили фермент, активно достраивающий концы теломер, с которыми не справлялась ДНК-полимераза. Тем самым этим клеткам обеспечивалась возможность бесконечно воспроизводиться. Фермент назвали теломеразой и вскоре обнаружили его у большинства клеток, с которыми обычно экспериментируют биологи, – у дрожжей, у некоторых насекомых, червей и растений. До 90 процентов опухолей человека обладают теломеразной активностью, а вот в нормальных клетках тела (так называемых соматических), наоборот, эти ферменты найти не удается. Таким образом, можно напрямую связать активность теломеразы и пролиферативный потенциал клеток (то есть их способность к делению).

// И. СПИВАК, С. АФОНЬКИН | Тернистый путь к бессмертию | Газета "Первое сентября" N 13/2000
 


В начале 60-х годов американский учёный Леонард Хейфлик обнаружил, что при культивировании в питательной среде вне организма in vitro нормальные диплоидные (соматические) клетки человека способны делиться лишь ограниченное число раз. Предельное число делений зависело от возраста того, кому принадлежали клетки, взятые в культуру. Так, клетки от новорождённых детей могли пройти 80-90 делений, в то время, как клетки от 70-летних стариков делились только 20-30 раз. Максимальное число клеточных делений было названо "лимитом Хейфлика".

В 1971 году отечественный учёный А.М. Оловников в своей "теории маргинотомии" (от латин. marginalis - краевой, tome - сечение) предположил, что в основе ограниченного потенциала удвоения нормальных соматических клеток, растущих в культуре in vitro, может лежать постепенное укорочение ДНК хромосом с каждым раундом репликации.

Известно, что хромосомы соматических клеток человека несут на каждом конце многократно повторённые гексамеры - TTAGGG, общая длина которых может достигать 10 тысяч пар нуклеотидов. В комплексе со специфическими белками такие тандемные повторы образуют концевые районы хромосом- теломеры. Эти специализированные структуры защищают кодирующую часть ДНК от действия экзонуклеаз, предотвращают неправильную рекомбинацию хромосом и позволяют им прикрепляться к ядерной оболочке. Известно также, что в ходе культивирования in vitro некоторых клонов нормальных клеток (например, фибробластов человека) происходит укорочение теломер в среднем на 50 пар нуклеотидов за каждый цикл деления. Подобное укорочение хромосом происходит in vivo в подавляющем большинстве дифференцированных клеток человека.

Потеря концевых последовательностей при репликации ДНК является одной из причин старения и гибели большинства соматических клеток. Тот же А.М. Оловников предположил, что в клетках организмов, размножающихся вегетативным путём, а также в эмбриональных, стволовых, половых и неограниченно долго делящихся в культуре раковых клетках, "проблема концевой репликации" разрешается за счет существования особого биологического механизма. Эта гипотеза подтвердилась с открытием в 1985 г. теломеразы- фермента, способного наращивать концы линейных молекул ДНК-носителей генетической информации.

// СНМ ИЦиГ /
 


Или ещё существуют сомнения по данному вопросу?
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆

Само понятие - "СТАРЕНИЕ"(как впрочем и "смерть" :)) чисто человеческое. искать биологические механизмы "старения" то же самое, что искать биомолекулярные основы "любви к Родине" :-D
Механизмы, как клеточные, так и генетические, определяющие ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ таких сложных организмов, как млекопитающие, весьма многообразны и сложны.
Тут и сия теломеразная проблема(которой, кстати, нет у человеческих онкоклеток) и падение иммунитета, и атеросклероз, как естественный финал развития клеток эндотелия сосудов и еще тыСчи причин. Включая также войны, автокатастрофы и алкоголь - и пусть кто то скажет, что они не ГЕНЕТИЧЕСКИ обоснованны ;)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
RU Dem_anywhere #23.08.2006 10:35
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал

Wyvern-2> Само понятие - "СТАРЕНИЕ"(как впрочем и "смерть" :)) чисто человеческое.
Wyvern-2> Ник
Угу. Животные не стареют. В мемориз!
 
US Зверь #04.09.2006 00:51
+
-
edit
 

Зверь

опытный

Balancer> Ответ на:
anonymous>>сдается мне, что по ушам ездит один и тот же человек, но под разными именами :)
anonymous>>То, что доказана какая-либо гипотеза о процессе старения, для меня большая новость. Так или иначе, ложь достаточно аргументированна и интересна :)
Balancer> Или ещё существуют сомнения по данному вопросу?

Ура, я могу досрочно выходить на пенсию. Все уже открыто и доказано. :lol:
 
US Зверь #04.09.2006 00:54
+
-
edit
 

Зверь

опытный

Wyvern-2> Само понятие - "СТАРЕНИЕ"(как впрочем и "смерть" :)) чисто человеческое. искать биологические механизмы "старения" то же самое, что искать биомолекулярные основы "любви к Родине" :-D

Как ни странно, делают и то и другое.
 
RU вантох #11.09.2006 12:32
+
-
edit
 

вантох

опытный

Теломеразной гипотезы недостаточно. Она не объясняет старение нервной системы и мышц (с неделящимися клетками, их многоядерность и полиплоидия лимит делений далеко не выбирают) например. С другой стороны эпителий ЖКТ регенерирует всю жизнь(не у всех конечно и не везде) и раны более- менее заживают. Опять же клонируют из соматических с уже пользованной ДНК - и ничего, делятся много. Подозреваю что даже при нормальном дряхлении предел Хейфлика и близко не достигается.
Что-то накапливается внутри клетки, блоки(или избыток полупродуктов) на синтезах, интересно каких.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
US Зверь #11.09.2006 19:24
+
-
edit
 

Зверь

опытный

вантох> Теломеразной гипотезы недостаточно.

Удивлюсь если она вообще, что-либо обьесняет. Красивая теория...была. Запланированная клеточная смерть это целая сложная программа сильно различающияся в разных тканях, учитывая что в некоторых случаях свою функцию клетки выполняжт будучи мертвыми (кожный эпителий) ит.д.. Собственно проблема старения организма и клеток как частности, очень интересная и нерешенная проблема.
 
RU вантох #14.09.2006 12:09
+
-
edit
 

вантох

опытный

вантох>> Теломеразной гипотезы недостаточно.
Зверь> Удивлюсь если она вообще, что-либо обьесняет. Красивая теория...была. Запланированная клеточная смерть это целая сложная программа сильно различающияся в разных тканях, учитывая что в некоторых случаях свою функцию клетки выполняжт будучи мертвыми (кожный эпителий) ит.д.. Собственно проблема старения организма и клеток как частности, очень интересная и нерешенная проблема.

А вот кому крутосветлая идея вселенского масштаба! Ведь если ядро соматической клетки(даже довольно старой) помещают в чужую яйцеклетку - оно омолаживается до младенчества и управляемо делится вовсю. Значит в цитоплазме яйцеклетки есть некий эликсир молодости! Надо попробовать аликвоту цитоплазмы яйцеклетки вколоть в целую соматическую клетку - вдруг попрет! ТОгда срочно выделять и продавать!
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
RU Dem_anywhere #15.09.2006 11:56
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал

А вот ходят слухи, что нифига не омолаживается. И что клоны рождаются уже "старыми"...
 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆
вантох> Она не объясняет старение нервной системы и мышц (с неделящимися клетками

Хм. Если бы неделящиеся клетки не старели, то нафига им вообще делиться бы было нужно? Любой сложный механизм подвержен старению. Вопрос не в старении клеток вообще, а в старении делящихся клеток. Почему организм стареет при омоложении основных групп клеток.

вантох> С другой стороны эпителий ЖКТ регенерирует всю жизнь(не у всех конечно и не везде)

Но не бесконечно же. Какой у его клеток лимит делений?

вантох> и раны более- менее заживают.

А это к чему?

вантох> Опять же клонируют из соматических с уже пользованной ДНК - и ничего, делятся много.

Хм... А как же очень быстро умершая от преждевременного старения Долли, которую клонировали со старой 6-летней овцы?
 
US Зверь #15.09.2006 19:14
+
-
edit
 

Зверь

опытный

Balancer> Хм. Если бы неделящиеся клетки не старели, то нафига им вообще делиться бы было нужно? Любой сложный механизм подвержен старению. Вопрос не в старении клеток вообще, а в старении делящихся клеток. Почему организм стареет при омоложении основных групп клеток.

Не надо валить все в одну кучу: старение в том числе и клеток, прогармируюмую смерть клеток и дифференцацию.
вантох>> С другой стороны эпителий ЖКТ регенерирует всю жизнь(не у всех конечно и не везде)
Balancer> Но не бесконечно же. Какой у его клеток лимит делений?

А мы его не видали пока. :D

Balancer> Хм... А как же очень быстро умершая от преждевременного старения Долли, которую клонировали со старой 6-летней овцы?

А с чем связано это старение? Может больше с тем, что ДНК вегетативных клеток подвергаеться специфическому метелированию, hистоны ацетелированию и деацетилированию ит.д. Удивительно вообще, что что клонировать получилось. :D
 
RU вантох #25.09.2006 18:32
+
-
edit
 

вантох

опытный

Balancer> Хм. Если бы неделящиеся клетки не старели, то нафига им вообще делиться бы было нужно? Любой сложный механизм подвержен старению. Вопрос не в старении клеток вообще, а в старении делящихся клеток. Почему организм стареет при омоложении основных групп клеток.
Ну как - "основные группы" это дифференцированные клетки- мышцы, мозг,не делятся,скорей умножают ДНК, относительно медленно делятся клетки печени, почек. Соединительная ткань тоже делится скорей "при необходимости".А эпителий(кожа например) обновляется всю жизнь, резерва делений хватает
вантох>> С другой стороны эпителий ЖКТ регенерирует всю жизнь(не у всех конечно и не везде)
Balancer> Но не бесконечно же. Какой у его клеток лимит делений?
Лимит по фибробластам известен - где-то 70, это масса ткани где то микрограммы на 2 в 70й степени -если бы не апоптоз-некроз- туша получилась бы..Хотя в культуре даже фибробласты это обычно 3-5 пересевов и тормозят. Правда лимит делений нормальных клеток уже умеют обратимо снимать.
вантох>> и раны более- менее заживают.
Balancer> А это к чему?
Как раз вспышка размножения для закрытия раны.
Это просто в нынешних условиях такие методы не применяются, но вообще они есть.  
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆
Зверь> Не надо валить все в одну кучу: старение в том числе и клеток, прогармируюмую смерть клеток и дифференцацию.

Не нужно обобщать там, где не нужно. Подразумевается, естественно, механизм старения делящихся клеток в идеальных для них условиях.

Ты же, говоря, "не надо валить всё в одну кучу" не имеешь, наверное, в виду какую-то конкретную осязаемую кучу, куда валится буквально всё, от моих постингов на всех форумах до моих ботинок?

Зверь> А с чем связано это старение?

Ну так и поищи информацию, если специалист :D
 
+
-
edit
 

stas27

эксперт
★☆
Dem_anywhere> А вот ходят слухи, что нифига не омолаживается. И что клоны рождаются уже "старыми"...

Ну не то, чтобы старыми, но, ЕМНИП, помирают как-то скоропостижно... А, вот нашёл несколько статеек: Early death of mice cloned from somatic cells.
Here we report that the lifespan of mice cloned from somatic cells is significantly shorter than that of genotype- and sex-matched controls, most likely due to severe pneumonia and hepatic failure. This finding demonstrates the possibility of long-term deleterious effects of somatic-cell cloning, even after normal birth.
 


Т.е. мрут от пневмоний и проблем с печенью.

Ещё клонированные мышки страдают ожирением.

Хотя вот этот обзорчик более жизнерадостен:
In all animals, except of Japanese black beef cattle, the vast majority (>97%) of cloned embryos perish before reaching full term. Even in the Japanese cattle, less than 20% of cloned embryos reach the adulthood. This low efficiency of cloning seems to be due largely to faulty epigenetic reprogramming of donor cell nuclei after transfer into recipient oocytes. ...
Thus far, the majority of cloned mice that survived birth, had a normal life span and were fertile. However, these animals may not be totally free of health problems. Postpubertal obesity in certain strains of mice is one example.
 


Т.е. клонировать легче всего чёрных японских коров (<20% успех, по сравнению с <3% для других млекопитающих). А, якобы, мышки могли бы жить и долго, но вот проблемы со здоровьем могут мешать...
С уважением, Стас.  

dimir

втянувшийся
☆★
Сравнительно старая работа. Но, может быть, что-либо прояснит?

В.М.Дильман. Большие биологические часы (введение в интегральную медицину)

- ----------------------------------------------------- ---------
Издательство "Знание" Москва 1982 (208 с)
Автор - В.М. Дильман, доктор медицинских наук, профессор. Научные и врачебные исследования посвящены проблемам эндокринологии, онкологии, теоретической гинекологии, геронтологии. Основные монографии: Клиническое применение основных гормонов и их аналогов. Вильнюс, 1961; Старение, климакс и рак. Медицина, 1968; Эндокринологическая онкология. Медицина, 1974; Закон отклонения гомеостаза и болезни старения. P.S.G. Published Company, 1981, США.

Рецензенты: А.И. Серебров, академик АМН СССР. Е.А. Васюкова, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР, заведующая кафедрой эндокринологии.
Ещё не вечер!  

dimir

втянувшийся
☆★
Можно найти в Интернете. До сих пор люди читают.
Ещё не вечер!  
US Зверь #27.09.2006 09:13
+
-
edit
 

Зверь

опытный

Balancer> Не нужно обобщать там, где не нужно. Подразумевается, естественно, механизм старения делящихся клеток в идеальных для них условиях.
Происходит ли старение стволовых клеток? А черт его знает. С чем это связано тоже интересный вопрос. Нервные клетки не деляться тем не менее стареют.

Balancer> Ты же, говоря, "не надо валить всё в одну кучу" не имеешь, наверное, в виду какую-то конкретную осязаемую кучу, куда валится буквально всё, от моих постингов на всех форумах до моих ботинок?

Так давай разделим: старение организма, диффернцирование клеток, влияние соматических модификаций хроматина (метелирование ДНК, ацетилирование хистонов, когезинов и др) на фенотип клонируемого организма.

Зверь>> А с чем связано это старение?
Balancer> Ну так и поищи информацию, если специалист :D

Ну так 20 лет назад тоже пытались клонировать -> не удавалось даже просто получить зародыша -> это что суперстарение или влияние модификации ДНК?
 
LT Bredonosec #14.08.2011 05:51
+
-
edit
 
на мурзилочном уровне, но затронуто много механизмов..


Борцы со старением: Обри ди Грей и его проект SENS - MoiKompas.ru


Английский геронтолог, доктор наук Обри Ди Грей – организатор широкой международной программы под эгидой проекта SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence – стратегии достижения пренебрежимого старения инженерными методами). Ди Грей считает что, даже не зная фундаментальных причин старения, можно резко замедлить и даже сделать его пренебрежимым. Для этого необходимо разорвать цепочки процессов старения организма в их «слабых звеньях» – там, где ученые в состоянии это сделать.

// moikompas.ru
 


любопытно, насколько грамотно? Есть ли видимые ошибки?
 3.0.83.0.8

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★
http://elementy.ru/lib/432105
Старение

Недавно было обнаружено, что длительность жизни нейронов мозга зависит от среды, в которой они находятся. Если пересадить нейроны мыши в мозг крыс, живущих намного дольше мышей, продолжительность жизни этих нервных клеток может более чем вдвое превысить средний срок, отмеренный природой мышам. Исследования методом гетерохронного парабиоза, при котором кровеносные системы двух животных разного возраста объединяют хирургическим путем, показали, что при этой операции старое животное молодеет, а молодое, наоборот, стареет. Очевидно, возрастное снижение активности клеток может быть результатом воздействия циркулирующих в крови факторов, состав которых меняется с возрастом.

В недавно опубликованном обзоре Ден Сюй из Китая и Хидетоши Тахара из Японии («Advanced drug delivery reviews», 2013, 65, 3, 368–375, doi: 10.1016/j.addr.2012.07.010) обосновали гипотезу о том, что важнейшую роль в координации процессов клеточного старения выполняют экзосомы, а точнее, переносимые ими микроРНК. Некоторые из них могут способствовать старению, запуская сигнальные пути, ведущие к одряхлению организма, другие защищают от этих процессов. Экзосомы из состарившихся клеток с помощью своей микроРНК так изменяют микроокружение, что оно начинает благоприятствовать возрастным заболеваниям, понижению иммунитета, воспалению и нарушению функций различных органов. В обзоре приведен список кандидатных микроРНК, как способствующих, так и противодействующих старению.
 


Офигеть, если честно - Богданов был прав со своими опытами ЖР
Да и в ублюдочно-"магических" методах Медичи, выходит, могло быть (раз механизм пока непонятен) определённое рациональное зерно... %(
 3.0.153.0.15
+
+1
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆

Удлинение теломер в клетках человека обратило процесс старения вспять

Команда из Стэнфордского университета разработала новую методику увеличения теломер — концевых участков хромосом, состояние которых напрямую связано с процессом старения организма. Эксперимент показал, что можно обратить ход биологических часов вспять. // www.vesti.ru
 
 40.0.2214.8940.0.2214.89

ahs

координатор
★★★

Balancer> Вести.Ru: Удлинение теломер в клетках человека обратило процесс старения вспять

Че-то как-то госпожа Блау избыточно оптимистична и я бы даже сказал неэтична. Работала на культурах клеток, а рассуждает о безопасности in vivo. И на журналистскую придумку списать сложно.
Как показали исследования, те кто занимается утренней гимнастикой умирают гораздо реже, потому что их гораздо меньше.  

ahs

координатор
★★★

Fakir> Офигеть, если честно - Богданов был прав со своими опытами ЖР

Ну да, верующие в Гильгамеша предугадали антропный принцип в физике :)

Fakir> Да и в ублюдочно-"магических" методах Медичи, выходит, могло быть (раз механизм пока непонятен) определённое рациональное зерно... %(

Надо смотреть, какую "молодость" измеряли, может быть все ограничивается внешними проявлениями начального периода иммуносупрессии. Или там макрофаги в бляшках очумели от циркулирующего "неизвестного" пула чужих лимфоцитов и перестали провоцировать фиброз на некоторое время. Вот если липофусцин из нейронов выкинулся у старичка - это сильно (хоть и бесполезно).
Как показали исследования, те кто занимается утренней гимнастикой умирают гораздо реже, потому что их гораздо меньше.  
LT Bredonosec #27.01.2015 22:18  @Balancer#27.01.2015 07:24
+
-
edit
 
Balancer> Вести.Ru: Удлинение теломер в клетках человека обратило процесс старения вспять

но число ошибок-то в коде не уменьшается, так что, это путь к пложению уродов...
 26.026.0
+
+1
-
edit
 

ahs

координатор
★★★

Bredonosec> но число ошибок-то в коде не уменьшается, так что, это путь к пложению уродов...

Ошибок мало на любой репликации если исключить именно то, что в комплексе называется "старением". Иначе мы бы вылазили из утробы матери тканевыми уродами - на начальных этапах онтогенза творится натуральный шабаш деления и апоптоза.
Как показали исследования, те кто занимается утренней гимнастикой умирают гораздо реже, потому что их гораздо меньше.  
+
-
edit
 
ahs> Ошибок мало на любой репликации если исключить именно то, что в комплексе называется "старением".
но они ведь с возрастом накапливаются. разве нет?
 26.026.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru