108876 (765326), страница 8
Текст из файла (страница 8)
В дополнение к матричным РНК, рибосомным РНК и транспортным РНК, которые играют центральную роль внутри клеток, в них находятся также значительное количество регуляторной некодирующей белки РНК. Размер этих частиц варьирует от 100 до 300 нуклеотидов, и они играют роль риборегуляторов. Их главной функцией является пострансскипционная регуляция генной экспрессии.
Малые ядерные РНК включаются в сплайсинг ядерных предшественников индивидуальных мРНК, а малые ядрышковые РНК облегчают биогенез рибосом.
Многие из некодирующих белки РНК принимают участие в специфическом распознавании участков нуклеиновых кислот, а также в контроле клеточного роста и дифференцирования. Они идентифицированы и описаны как у прокариот, так и в эукариот. Другие некодирующие белки РНК совершают регулирование с помощью модулирования активности протеинов. (Erdmann et al., 2001; Peculis, 2000; Chambon, 1981; Crick, 1979; Darnell, 1982; Alberts et al., 1986; Lerner and Steitz, 1981; Perry, 1981)
Из известных классов РНК только низкомолекулярные ядерные/ ядрышковые РНК имеют наиболее значительную метаболическую стабильность, что дает им возможность проникать у реципиентные клетки в полимерном состоянии и функционировать в них на протяжении времени достаточном для индукции специфического эффекта. (Weinberg and Penman, 1969)
Низкомолекулярные ядерные/ ядрышковые РНК имеют возможность с одной стороны проникать из ядра в цитоплазму или даже вообще покидать пределы клетки. А с другой стороны наличие специфических переносчиков в мембране ядра, создает условия возможности транспортировки низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК из цитоплазмы в ядро против значительного градиента концентрации. В ядре эти РНК, связываясь с белками хроматина, вызывают специфическую дерепресию генов, подобных, или функционально сходных тем, на которых синтезировались эти молекулы низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК и соответствующих им мРНК, поэтому в пределах организма специфическое действие в первую очередь проявляется в гомологических тканях с подобным типом функционирования генетического аппарата. Подобный эффект возникает в гомологичных тканях и при переносе низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК в другой организм одного и того же вида. Сходные явления наблюдаются и при межвидовом переносе низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК, но в намного меньшей степени.
Второй возможный механизм действия низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК состоит в том, что, по всей видимости, в ядрах на всех стадиях развития транскрибируется одно и то же очень большое число структурных генов. Но лишь определенные подмножества этих транскриптов подвергаются процессингу с образованием специфичных мРНК, транслируемых на каждой отдельной стадии развития организма. (Kleene and Yumphreys, 1977; Wold et al., 1978)
Для предотвращения связывание новосинтезированной РНК с рибосомами, прежде чем завершится её процессинг, необходим специальный механизм, обеспечивающий отбор ядерных транскриптов, экспортируемых в цитоплазму. В самом деле, только 5% общей массы РНК-транскриптов покидает клеточное ядро. (Gruss et al., 1979) Есть мнение, что таким специфическим сигналом, который бы мог быть "пропуском" на выход из ядра различных РНК может быть один из классов низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК. (Alberts et al., 1986)
Исходя из вышеизложенного, можно чётко представить как механизм действия эоРНК полученную из тканей молодого организма-донора на клетку реципиент старого организма, так и ожидаемые последствия применения эоРНК на клеточном, тканевом и организменном уровне:
1.) Попадая в полимерном состоянии в кровяное русло реципиента, эоРНК донора частично деградируют под воздействием РНКаз крови реципиента, частично не специфически поглощаются с последующей деградацией и реутилизацией клетками лимфоидной системы реципиента. Но большая часть этой эоРНК будет в полимерном состоянии специфически поглощена путем органоспецифического пиноцитоза клетками соответствующих органов реципиента (эоРНК печени - печенью, эоРНК мозга - нейронами и т.д.) (Slomski and Latos, 1979; Stebbing, 1979; Niu, 1963; Niu et al., 1968; Белоус и другие, 1974; Белоус, 1968; Конышев, 1969; Eltceiri, 1976; Hillman and Hillman 1967)
2.) Специфически поглощенная полимерная эоРНК сначала поступает в цитоплазму клетки-реципиента, а затем транспортируется в ядро, где, по всей видимости, фракция низкомолекулярных ядерных/ ядрышковых РНК каким то образом активируется и остается, оставшаяся в цитоплазме часть эоРНК деградирует и не принимает участия в трансляции. (Белоус, 1968; Конышев, 1969; Niu, 1963; Niu et al., 1968; Slomski and Latos, 1979; Eltceiri, 1976)
3.) низкомолекулярные ядерные/ ядрышковые РНК из фракции эоРНК донора проникшие в ядро клетки реципиента могут:
a) принимать участие в процессинге транскриптов РНК подобных транскриптам РНК донора, но генетически принадлежащих реципиенту и/или
b) быть специфичным сигналом, который дает пропуск на выход мРНК из ядра клетки подобных мРНК донора, но генетически принадлежащих реципиенту и/или принимать участие в отборе для процессинга транскриптов РНК подобных транскриптам РНК донора, но генетически принадлежащих реципиенту. (Kleene and Yumphreys, 1977; Wold et al., 1978; Gruss et al., 1979; Alberts et al., 1986)
c) вызывать специфическую депрессию \ дерепресию генов, путём взаимодействия с регуляторными белками хроматина.
4.) После синтеза белков в клетке реципиенте характерных для клетки донора изменяется состав клеточной среды, и наступают необратимые изменения.
5.) В активированных эоРНК клетках (в том числе и постмитотических тканей) активизируются процессы митоза, амитоза и апоптоза (Полежаев и Резников, 1973; Полежаев, 1968). В результате чего ткани организма (в т.ч. постмитотические) с одной стороны очищаются от дегенерированных клеток (клеток со значительным индексом изменений в мтДНК), а с другой стороны не исключено, что пул потерь может восполняться митотическим путём.
В целом, исходя из вышеизложенного, можно ожидать, что инъекции в стареющий организм эоРНК полученной из молодого организма, могут вызывать самый разнообразный букет эффектов. Не исключая того, что в стареющем организме реципиенте может быть, воспроизведен уровень гомеостаза молодого организма, подобно тому, как копировальный аппарат воспроизводит наименьшие детали оригинала на копии. Или даже то, что под действием эоРНК в мозгу на какой-то миг восстановится радиальная глия, что позволит тоже на какой-то миг нормализовать процессы нейрогенеза в стареющем мозгу. Но этого видимо вполне достаточно для кардинального увеличения жизни. Что и продемонстрировали опыты Оденса.
9. Вместо заключения (или информация к размышлению)
В общем и целом, представленная работа это не только научная гипотеза но также поиск противоречий в очень перспективной концепции феноптоза академика Скулачева. Несмотря на своевременность, концепция феноптоза академика Скулачева страдает определенной механистичностью. В этой концепции цепь событий митоптоз - апоптоз - органоптоз предлагается дополнить еще одним этапом - запрограммированной смертью особи - феноптозом. Никто не будет оспаривать тот факт, что разрегулирование процессов апоптоза в организме млекопитающих может вызывать смерть. Но, увы, этот процесс нельзя считать инициальным субстратом старения многоклеточных организмов.
Концепция Скулачёва также предполагает, что в организме должен существовать некий механизм или даже орган противомонстровой защиты. С одной стороны подобный орган не обнаружен ни в одном живом существе, а с другой стороны существование подобного органа или механизма само собой предполагает резкое торможение скорости эволюции. Но данные современной биологической науки свидетельствуют об обратном - ускорение темпов эволюции органического мира от древних времен к современной эпохе.
Тем не менее, недавно в исследованиях Джанг (Jiang et al, 2001) установлен факт, что в гипоталамусе старых мышей повышен уровень экспрессии энзимов включенных в дыхательную цепь митохондрий по сравнению с таковым уровнем экспрессии у молодых мышей.
Экспрессия четырех субъединиц NADH-убихинон оксиредутазы, двух субъединиц цитохром - С- оксидазы, и трёх субъединиц ATP синтазы увеличивалась более чем в 2-раза. Высокие уровни экспрессии дыхательных белков митохондрий позволяют полагать, что с возрастом в гипоталамусе старых мышей возрастает продуцирование РФК. Так как подобные изменения не обнаружены в других частях коры головного мозга, то это позволяет предполагать, что различные ткани мозга имеют неравномерный темп старения. (Jiang et al, 2001)
А почему именно в гипоталамусе, а не в других частях мозга? Из элевационной теории В. Дильмана следует, что именно в гипоталамусе находятся те гормонсинтезирующие нейроны, у которых с возрастом изменяется порог чувствительности к уровню гормонов в крови, что и есть причиной старения или самоуничтожения, исходя из гипотезы автора.
О чем это может свидетельствовать?
Так как фактов практически нет никаких, то извольте, кроме фэнтези на биологическую тему ничего предложить не могу. А что если такой результат свидетельствует о том, что накопление РФК-индуцированных повреждений в мтДНК нейросекретирующих нейронов головного мозга функция регулируемая неким антимонстровым механизмом Скулачёва?
Как это может быть?
Если для простоты изложения использовать терминологический аппарат и понятия теории зародышевой плазмы Августа Вейсмана, то все события по прекращению функционирования организма млекопитающих происходят в клетках соматоплазмы. Но, повреждения генетической программы даже во всех клетках соматоплазмы не могут иметь существенного значения для сохранения и эволюционного прогресса популяции. Ухудшить генофонд популяции могут только мутации в клетках зародышевой плазмы организма. Поэтому процессы накопления ошибок мтДНК в пуле гормонсинтезирующих нейронов и накопления мутаций в клетках зародышевой плазмы организма неким образом связаны. Т.е. процесс (темп) накопления ошибок мтДНК в пуле гормонсинтезирующих нейронов мозга является функцией от суммы (темпа) накопления мутаций в клетках зародышевой плазмы организма. Это в свою очередь предполагает, что должны существовать хорошо регулируемые гормонами взаимодействия между зародышевой плазмой и соматоплазмой. Т.е. наличие с одной стороны гормональных факторов секретируемых зародышевой плазмой в кровоток, а с другой - наличие регулированного этим гормональным(и) факторам(и) внутриклеточного механизма определяющего темп накопления повреждений ядерной ДНК клеток зародышевой плазмы. Так сказать некий эрзац гормона смерти.
Трудно представить, что клетка, каким то образом может определить степень мутагенного повреждения собственного генома, и в ответ на эти повреждения секретировать некий гормональный фактор. Сие мнение находит подтверждение в ряде примеров. У человека кастраты не отличаются особым долголетием, они так же стареют и умирают подобно полноценным гражданам, и продолжительность их жизни укладывается в сроки предусмотренные Творцом. Поэтому видимо для антимонстрового механизма Скулачева ни для так называемых гормонов смерти в организме места нет. Нет, потому, что быть не может. Ну а почему именно в нейронах гипоталамуса высокий темп накопления ошибок мтДНК, необходимо разобраться. Возможно, что этот вопрос имеет ключевое значение.
Несмотря на вышеизложенное, автор остается при своем мнении. Кардинальное решение вопроса об увеличении продолжительности жизни лежит в плоскости нормализации нейрогенеза в постнатальном мозгу млекопитающих и человека. А практические результаты можно ожидать только после реанимации незаслуженно забытых исследований Оденса и Полежаева.
Эта публикация также претендует на роль иллюстрации одного гениального предвидения. Анализируя процесс старения, Розен предполагал, что система взаимодействующих элементов может потерпеть крах глобально, без краха любой входящей в неё субсистемы. (Rosen, 1978) Видимо, оно так и есть. Мы умираем молодыми.
Список литературы
Албертс, Б., Брей, Д., Льюис, Дж., Рэфф, М., Робертс., К., Уотсон, Дж. (1986) Молекулярная биология клетки. Москва "Мир" т.2 C. 237.
Белоус, А.М., Годин, В.П., Панков, Е.Я. (1974) Экзогенные нуклеиновые кислоты и восстановительные процессы. Москва: "Медицина".
Белоус, А.М. Экзогенная рибонуклеиновая кислота как фактор индукции в процессах регенерации костной ткани: Автореф. дис.... д-ра биол. наук. Харьков: Харьковск. гос. мед. ин-т, 31с.
Бойко, А.Г. (2000) Гипотетический метод преодоления барьера максимальной видовой продолжительности жизни млекопитающих и человека. В:3-й Національний конгрес геронтологів і геріатрів України. 26-28 вересня 2000 р. в м. Києві. Тези доповідей, C.170.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
