М.М. Виленчик.
Институт биологической физики АН СССР, Пущино.
Обычно гипотезу о связи между репарацией ДНК и видовой продолжительностью жизни, с роли репарации ДНК в старения и долголетии понимают так, как ее сформулировал известный американский радиобиолог Александр, полагавший, что в процессе дифференцировки неделящихся клеток, таких как нервные, происходит потеря способности к репарации ДНК (подробно см. монографию Ванюшина и Бердышева, Молекулярно-генетические механизмы старения.М.: Медицина, 1977). Но еще в 1970 году вами была сформулирована другая гипотеза (Виленчик. Молекулярные механизмы старения. М.: Наука, 1970). Суть ее в том, что с возрастом в ДНК клеток накапливаются повреждения ДНК, но не потому, что механизмы репарации ДНК выключаются, а потому, что часть из возникающих с относительно большей скоростью повреждений ДНК "ускользает" от системы репарации ДНК, которая к тому же функционирует с возрастом менее эффективно (с большей частотой "ошибок"). Но если верна эта гипотеза, то сразу же возникает вопрос о том, каким же образом половым клеткам удается освобождаться от накопленных повреждений ДНК? Ответ на этот вопрос в предположительной форме был дан в гипотезе, предложенной в начале 70-х годов (Виленчик, 1963, 1970) я "вновь" сформулированной в самые последние годы (Martin, 1977; Bernstein, 1977, 1979). Мы обратили внимание на то, что взаимодействие гомологичных хромосом на определенной стадии мейоза в половых клетках, в результате которого происходит обмен участками ДНК этих хромосом, можно рассматривать не только как механизм расщепления новых комбинаций генов, ведущих к новым сочетаниям признаков у потомства (как издавна и до последнего времени считается в генетике). Ковьюгацию гомологичных хромосом при гаметогенезе можно рассматривать как механизм репарации ДНК, причем такой репарации, которая может устранять и нерепарируемые в обычных условиях ("обычными" системами репарации) повреждения ДНК. Иными словами, можно было "связать" "бессмертие" половых клеток с протекающими в мейоэе процессами конъюгации хромосом (Виленчик. Молекулярные механизмы старения. М.: Наука, 1970, с. 63). В последние годы получен целый ряд фактов, подтверждающих это предположение. Эти факты, наряду с данными, которые не укладываются в предлагаемую гипотезу, будут обсуждены сжато в докладе. Будут обсуждены также последние данные по таким вопросам, составляющим проблему связи между репарацией
ДНК и видовой продолжительности жизни, как:
1. Прямая корреляция между видовой продолжительностью жизни организмов и способностью их клеток к репарации ДНК.
2. Обратная корреляция между видовой продолжительностью жизни и скоростью накопления в клетках спонтанных генетических повреждений.
3. Каким образом "репарационный потенциал" может определять видовую продолжительность жизни? Как этот потенциал связан с другими биофизическими, генетическими, биохимическими и физиологическими параметрами клеток и организмов?
С целью разработки подходов к увеличению репарации ДНК совместно с А.Н. Хохловым (цитология, 1979, т. 21 № 8) мы усовершенствовали один из наиболее чувствительных методов исследования репарации ДНК в клетках человека - метод седиментации в градиенте щелочной сахарозы. Таким образом, теперь имеется достаточно простой метод для поиска факторов, усиливающих репарацию однонитевых разрывов и щелочно-лабильных связей, т.е. тех самых повреждений, которые, как показано нами (Berdishev, Vilenchik, Khokhlov, X International congress of gerontology, Tokyo, 1978, p. 40), накапливаются при старении клеток. Другой подход для поиска средств, усиливающих репарацию ДНК - непрямой, модельный. В основе этой модели, экспериментально уже обоснованный нами (Kuzin, Iakakov, Vilenchik. - Btim. Newsl. 1977,10, p. 1-6), лежит следующая идея. Если какой-либо фактор обладает свойством усиливать репарацию ДНК, то при обработке этим фактором двух штаммов клеток, один из которых обладает нормальной способностью к репарации ДНК, а другой дефектный по репарации, резистентность к последующему воздействию генотоксического агента должна возрастать лишь у нормальных клеток. Следовательно, если мы находим факторы, селективно уменьшающие чувствительность к физическим или химическим мутагенам нормальных клеток, но не влияющие на этот параметр или даже увеличивающие его в опытах с мутантными по репарации ДНК клетками, то такие средства можно рассматривать как факторы, усиливающие репарацию ДНК. Так как способность к репарации ДНК может быть одним иа свойств, определяющих видовую продолжительность жизни (см. выше), то, следовательно, предложенный метод можно рассматривать как метод предварительного быстрого отбора факторов, увеличивающих видовую продолжительность жизни.
В докладе будут рассмотрены также и уже известные потенциальные средства усиления репарации ДНК.
См. также:
О возможности применения диоспонина в качестве геропротектора
Регуляция энергетического обмена у старых крыс янтарнокислым аммонием
Значение биоантиоксидантов и антиоксидантных ферментов для видовой продолжительности жизни
К гипотезе "о несколько большей приспособленности" лиц с фенотипом 0
Изменения генетического аппарата соматических клеток человека в старческом возрасте
Определение коэффициента наследуемости продолжительности жизни у drosophila melahogaster
Возможные физиологические механизмы регулирования видовой продолжительности жизни
Изменение активности ферментов при старении дрозофилы
Стимуляция иммуногенеза у молодых и старых мышей с помощью кровопотери
Возрастные изменения в иммунном ответе долгоживущих мышей (CBA*C57BL)F1 гибридов
...
Обсудить на форуме
