Реферат: Старость
Опыты учёных в последние годы убедительно доказали, что способность к делению у клеток двадцатилетнего человека значительно выше, чем у клеток сорокалетнего.
Примечательно, что клетки людей весьма и весьма преклонного возраста (девяносто лет) сохраняют способность к делению, причем неоднократному, что указывает на то, что предел долголетия их хозяевами еще не достигнут.
Эксперименты свидетельствуют также о том, что механизмы процесса старения клеток в живом организме, ничем не отличаются от тех, что регулируют жизнь донорских клеток в пробирке.
Совершенно очевидно, что число делений предопределено генетическим кодом клетки, содержащимся в ее ДНК.
Деление клетки на две дочерние — это своеобразные роды, которые, само собой, не всегда протекают без травм.
В ходе дублирования отрезков обеих цепей двойной спирали и распределения новых цепей по дочерним клеткам ДНК распадается на мельчайшие фрагменты, называемые хромосомами.
Количество хромосом у всех видов животного мира разное.
Так, ядра человеческих клеток содержат сорок шесть хромосом.
У каждой своя форма.
Генетическая информация не всегда передается безошибочно и в полном объеме.
Некоторые погрешности клетка исправляет самостоятельно, но от поколения к поколению процент брака неумолимо возрастает.
Накапливание погрешностей приводит сначала к уменьшению количества делений, а затем и к полному прекращению процесса воспроизводства — в соответствии со степенью изношенности индивидуальных клеточных часов.
Чем безупречнее действует механизм воспроизведения ДНК, тем дольше основные гены будут передаваться по наследству.
Клеточное деление и теломеры
Гипотеза о разрегулировании «клеточных часов», наступающем после определенного числа делений, в конце концов, получила экспериментальное подтверждение.
В 1988 году в Сан-Франциско биолог Элизабет Блэкберн, молодая специалистка из Калифорнийского университета, подтвердила обоснованность гипотезы, выдвинутой русским биохимиком А. М. Оловниковым и несколькими американскими учеными, лауреатами Нобелевской премии.
Речь в ней шла о защитной роли теломеров, то есть концевых групп хромосом.
Гипотеза явилась результатом наблюдения за нестабильным поведением распавшихся на фрагменты хромосом.
Дело в том, что при клеточном делении ДНК сначала развертывается, а затем воспроизводится, однако процесс создания собственной копии начинается до завершения развертывания ДНК, а поэтому дочерняя клетка получается несколько укороченной.
В ходе последующих делений и соответствующего неизбежного укорачивания ДНК клеточная «династия» вымирает из-за исчезновения жизненно важных генов.
Особое внимание Элизабет Блэкберн решила уделить защитной роли теломеров в существовании хромосом.
Для этого она сравнила длительность жизни хромосом, лишенных теломеров, — укороченных кольцевых хромосом — с линейными хромосомами, обладающими теломерами.
Результаты измерений убедительно доказали, что последние живут значительно дольше.
И наконец последний эксперимент, расставивший все точки над «i»: под действием энзимов у линейных хромосом были отделены теломеры и «приклеены» к окончаниям тех хромосом, у которых они отсутствовали.
Новые хромосомы оказались весьма устойчивы, что свидетельствует о высокой эффективности защитных свойств теломеров ( к сожалению, срок защитного действия теломеров ограничен, поскольку именно они являются жертвами укорачивания цепочки ДНК.
Со временем они исчезают, оставляя гены без защиты ).
А сравнительно недавно Кароль Грайдер, ученице Элизабет Блэкберн, из лаборатории под Нью-Йорком удалось обнаружить в одном из микроорганизмов новый энзим, названный ею «теломеразой».
Благодаря своей удивительной способности добавлять новые серии теломеров к окончаниям хромосом он восстанавливает утраченные в ходе клеточного деления теломеры.
Это поистине революционное открытие высветило широчайшие перспективы в области увеличения сроков клеточного деления, недаром в последнее время так активно ищут ген теломеразы у человека.