Научная эзотерика. Сайт Татьяны и Виталия Тихоплав




Биологическая эволюция

Глава из новой книги Тихоплав В.Ю., ТихоплавТ.С.
" "Что мы знаем о человеке" (третья часть)




          Теломеры и теломераза.
          Говоря о ДНК и хромосомах, нельзя не упомянуть об удивительных открытиях конца прошлого столетия- о теломере и теломеразе.
          Мы уже знаем, что в процессе продольного деления молекулы ДНК происходит продольный разрыв между молекулами, составляющими спираль ДНК, и двойная цепочка становится одинарной. После того, как клетка разделилась пополам, в каждой из дочерних клеток одинарная спираль ДНК вновь становится двойной, достраивая свой состав таким образом, что новая двойная спираль становится идентичной старой, материнской двойной спирали.
          И все бы ничего, но в процессе деления и последующего удвоения дочерних цепочек ДНК происходит отрыв двух концевых молекул. Почему?
          Вспомним, как происходит деление: по ДНК бежит фермент ДНК-полимераза, образуя копию этой ДНК. Оказывается, эта полимераза не считывает кончики ДНК, потому что не захватывает самые крайние последовательности нуклеотидов. С каждого конца цепочки отрывается по одной молекуле и в результате одного деления двойная спираль ДНК становится короче на 2 молекулы. И так с каждым делением клетки. Генетический аппарат делящейся клетки в количественном отношении становится все меньше и меньше.
          Представьте, что вы расстегиваете молнию. Каретка молнии дошла до конца, но под самой кареткой осталась пара зубчиков, которые не раскрылись. Если представить себе , что каретка -это ДНК-полимераза, то она не сумела считать (снять информацию) с этих двух последних зубчиков- нуклеотидов. И в следующей клетке двойная спираль становится короче на эти "два зубчика". И так далее.

          Существование специальных структур на концах хромосом, на которых не записана наследственная информация, было постулировано еще в 1938 году классиками генетики, лауреатами Нобелевской премии Барбарой Мак - Клинток и Германом Мёллером [12].
          Независимо друг от друга они обнаружили, что каждая репликация хромосом приводит к их укорочению, и, естественно, прежде всего, сокращается их концевая часть. Эти "кончики" хромосом Г. Мёллер назвал теломерами ( от греч. телос- конец и мерос- часть).
          Ученые предположили, что теломеры, скорее всего, служат защитой генома от повреждений. Как металлический колпачок на шнурках, что бы они не лохматились.

    тихоплав ззотерика бог жизнь человек лечение целитель кретов
    Хромосомы с теломерами на концах

          В 1961 году американский биолог Леонард Хайфлик установил, что клетки животных (за исключением половых, раковых и стволовых) способны делиться ограниченное число раз. Предельное число делений (называемое "лимитом Хайфлика") сильно зависит от возраста индивидуума, которому эти клетки принадлежат.
          Так, клетки, которые брали у новорожденных, делились в культуре 80-90 раз, а у 70-летнего человека только 20-30 раз. Достигнув "лимита Хайфлика", клетки начинают дряхлеть, что характеризуется резким изменением метаболизма и в первую очередь нарушением репликации ДНК. Вслед за этим состоянием обычно следует гибель клеток. Организм стареет и погибает.
          Словом, Хейфлик показал, что в клетках сидит нечто вроде "молекулярного бухгалтера", который отсчитывает число делений. И всегда помнит, сколько раз клетка уже поделилась. В серии его экспериментов были и такие опыты: после двадцатого, к примеру, деления клетки замораживали в жидком азоте, а потом вынимали- через пять минут или год - и они продолжали делиться еще положенное число раз, около тридцати.

          В среднем для человека "лимит Хайфлика" составляет около полусотни делений. А дальше? Дальше - тишина! Обмануть природу невозможно, ибо для этого клетка должна была бы уметь считать число делений, через которое она уже прошла, и отключать счетчик. А так… -"шагреневая кожа", которая все уменьшается и уменьшается с возрастом.
          И никакого объяснения, почему существует предел деления клеток, не было.
          Через 10 лет поле открытия Хайфлика советский молекулярный биолог Алексей Михайлович Оловников теоретически предположил, что в организме все- таки есть счетчик числа делений. Его роль выполняют те самые "кончики" хромосом- теломеры, которые совсем невелики и не несут никакой содержательной информации. Возможно, их единственное назначение заключается именно в том, чтобы быть счетчиками числа делений клетки. Именно Оловников предугадал, что всякий раз при делении клетки эти теломеры укорачиваются, и придерживался мнения, что это и есть причина старения [13].
          При каждом делении клетки эти концы - теломеры сокращаются , пока не исчерпают себя. После этого клетка уже не может обновляться.
          Важной характеристикой теломерной ДНК является ее длина. У человека она колеблется от 2 до 20 тысяч пар оснований, а у мышей, например, может достигать сотен тысяч пар оснований

          В последующие годы было доказано, что теломеры нормальных клеток (т.е. обреченных на старении) действительно укорачиваются на 50-60 нуклеотидных звеньев при каждом клеточном делении [12 ].
          Иными словами, процесс укорочения теломер и есть тот часовой механизм, который отсчитывает часы нашей жизни. Но раз есть "дамоклов меч", то должен быть и щит. А.М.Оловников, создатель теломерной теории старения, первым высказал предположение , что должен существовать механизм защиты хромосом от укорачивания при каждом делении.
          И действительно, есть такой механизм. В 1984 году Э. Блэкберн и Э. Грайдер выделили фермент*, который, как оказалось, способен синтезировать теломерную ДНК, воссоздавать ее заново. Это фермент был назван теломеразой.
         
      *Ферменты- обычно белковые молекулы или молекулы РНК, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Каждый фермент может влиять на одну специфическую реакцию.

          Высокая теломеразная активность наблюдается в половых , стволовых и раковых клетках. Этот фермент легко и быстро надстраивает утраченные теломеры. Но в соматических клетках он не работает. Его активность нулевая.

          Существует гипотеза, предполагающая, что потеря теломеразной активности соматическими клетками современных организмов есть благоприобретенное в процессе эволюции свойство, уберегающее их от злокачественного перерождения.
          В 1998 году американские биологи Джерри Шей и Вудринг Райт обнародовали интересные результаты своих исследований. Они с помощью генетических манипуляций сумели активизировать фермент теломеразу в соматических клетках человека.
          Джерри Шей и Вудринг Райт ввели в клетку геномы вирусов, которым нужно быстро размножаться в клетке -хозяине, и заставили клетку синтезировать теломерную ДНК. В результате клетки, в которых теломераза поддерживала длину теломер на уровне, характерном для молодых клеток, продолжали делиться и тогда, когда контрольные клетки (без теломеразы) дряхлели и умирали. Словом, ученые продлили жизнь клетки примерно на 40%.
          К сожалению, теломераза на роль эликсира бессмертия не годится. Ведь именно этот фермент- один из главных виновников злокачественного перерождения клеток. То есть, в погоне за искусственным продлением жизни с помощью теломеразы можно быстро умереть от рака.
          Словом, не хочешь стареть- активируй теломеразу; хочешь убить раковую клетку- убей в ней сначала теломеразу.
          Изучение тонкой структуры теломер и механизма действия теломеразы находится только в начальной стадии. Хотя уже сегодня существуют реальные планы активировать теломеразу в клетках кожи, которую пересаживают пациентам с сильными ожогами, и тем самым активировать их рост. Или "омолодить" клетки сетчатки глаза, взяв их у пациентов, страдающих помутнением сетчатки, а затем вернуть назад [12].
          И, все -таки, есть некая возможность замедлить процесс укорочения теломер, или процесс наступления старости.


Продолжение. Страница 2




Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика



на главную

на страницу новостей

это интересно



тихоплав ззотерика бог жизнь человек лечение целитель кретов









Если бы смерть была благом - боги не были бы бессмертны
Сафо, древнегреческая поэтесса