Zmena funkcií chromatínu v priebehu starnutia. zmena preklad

Video: micro a micronations: Prednáška Alastair Bonnett

Zmena preklad pri starnutí

Výsledky štúdií na preklade zmien uvažovaných v mnohých recenzií.

Všeobecným záverom z týchto štúdií - zníženie celkovej miery syntézu proteínu vo všetkých tkanivách starnutie organizmu, ktorý je sprevádzaný alebo spôsobuje starnutie buniek.

Tento záver bol potvrdený ďalšie štúdie na rôznych tkanivách starnutia zvierat.

Príspevok zvýšenia alebo stálosť rýchlosti štítkov zabudovanie do starnutia tkanív možno vysvetliť rozdiely v experimentálnych podmienkach: rozdiel v riedení značka fondu intracelulárnych prostými prekurzory, nejednotnosť veku pokusných zvierat, je rozdiel v orgánoch a tkanivách, ako aj druhy pokusných zvierat.

Podobné závery prichádzajú Giri a Florina (Geary, Florina, 1972), ktorý študoval aplikácii 3H-leucínu do srdca mladých (1 a 2,8 mesiaca), vyzretý (8 alebo 9 mesiacov) a staré (25 a 27 mesiacov) myší. Bolo zistené, že je absolútna rýchlosť syntézy bielkovín sa zvýši z nízkej úrovne u mladých zvierat s maximom v zrelý a potom klesá o 42% u starých potkanov.

Autori sa domnievajú, že tieto dáta naznačujú, vekom mieru pokles syntézy bielkovín svalových vlákien srdca s starnutia. Tempo súvisiace s vekom pokles vysielania sa líši v rôznych orgánoch a tkanivách. U myší, mozog je významný (približne 90%), pokles proteosinteza 18 dní po narodení (Lerner, Johnson, 1970). Srivastava a Shodheri (Srivastava, Chaudhary, 1969) informovala o 3 čase znížiť začlenenie 14C-leucínu do kostrového svalstva medzi 16. a 320. dní po narodení.

Miera redukcia veľkosti syntézy starobe kostrových svalových bielkovín leží medzi zodpovedajúcimi hodnotami pre mozgu a pečeni myší. Grahovets (Hrachovec, 1968, 1969), sa domnieva, že tieto rozdiely medzi orgány a tkanivá, možno vysvetliť rozdiely v rýchlosti rastu. Rozsiahly výskum starnutia rýchlosť mení RNA a proteínové syntézy v rôznych orgánoch potkanov prijatých Kanungu a kol. (Kanungu et al., 1970).

Autori študovali začlenenie 14C-14C-uracil a leucín u samcov potkanov 11-, 40- a 89 týždňoch veku. Syntéza RNA bola zvýšená na 40 týždňov a znížila na 89 týždňov veku v pečeni, obličkách, slezine, srdca, mozgu a svalov semennikah- pozorované začlenenie pokles 14C-uracilu do 40 týždňov veku a zvýšenie v 89-týždňovej, výrazne vyššia ako referenčná úroveň , Značenie proteínov s vekom u potkanov zvyšuje v srdci a slezine.

Proteíny mozgu a kostrového svalstva je zvýšená začlenením 40 týždňov a potom sa zníži. Celková RNA drogovými fond v srdci, kostrovom svaly, obličky a semenníky sa zvyšuje s vekom a dosahuje najvyššiu úroveň za 89 týždňov starých krýs, pečeň a slezina ani po 40 týždňoch zmení v mozgu najmenšej fondu je uvedené v 40 týždňov starých zvierat.

Najväčší obsah bielkovín u kostrového svalstva, mozgu, slezine a semenníkov sa pozorovala u 40 týždňov starých potkanov, pečene a obličiek v 89- a 11 týždňov starých zvierat, resp. Maximálny pomer RNA / proteínu v 89 týždňov starých potkanov vo všetkých orgánoch okrem srdca a mozgu. Možné príčiny zmien syntézy orgánovú špecifickosť proteín súvisiace s vekom, podľa Kanungu a spolupracovníci je odlišné požiadavky v týchto proteínov a isozymů u zvierat rôzneho veku, ako je uvedené v príklade laktátdehydrogenázy (LDH) a malát dehydrogenáza (MDH).

Vnútri rovnakých orgánov, tkanív a buniek z rôznych proteínov má inú rýchlosť. Väčšina výskumníkov definovať celkovú mieru štítku obchodného registra. Srivastava a Shodheri (Srivastavai Ghaudhary, 1969) zistili, že syntéza proteínov v rôznych bunkových frakciách kostrového svalu myši medzi 16. a 320. dní postanal vývoja znížili nerovnomerne (2 krát v mikrozomálne frakcii je 21 krát v mitochondriálnej, 3,3 krát v jadrovom myofibrilárneho, 3,4-krát v supernatantu).

Bunky syntetizované proteíny možno rozdeliť do dvoch skupín:

a) sekrečnú, ktorým regulácia prebieha na úrovni orgánov a tkanív;
b) intracelulárne, ktorý sa používa pre vnútornú potrebu bunky.

Ove a kol. (Ove et al., 1972) študovali syntézu a degradáciu feritínu ako zástupca pečene intracelulárnych proteínov albumínu ako proteínu vylučovaného pečene a pečeňové celkového proteínu u mladých i starých samíc krýs. Bolo zistené, že s vekom je 2-násobné zvýšenie koncentrácie feritínu, zrejme v dôsledku nižšej rýchlosti rozkladu, pretože jeho syntéza sa znižuje.

Syntéza albumínu, naopak sa zvyšuje s vekom, u starších zvierat nespĺňajú zvýšeniu jeho syntéza bloodletting ako mladý. Celková úroveň syntézy v pečeni klesá v starých krýs. Boschen a kol. (Beauchene et al., 1970) tiež pozorovali zvýšenie syntézy veku určitých pečeňových proteínov, najmä albumín.

V štúdii zmien súvisiacich s vekom sa objavili funkčné schopnosti ribozómov (Krasnitskaya et al., 1976), že endogénne syntézu ribozomálnu proteínu v modelových systémoch z pečene krýs prípravkov (okrem čistiacich ribozómov) výrazne poklesol po jednom mesiaci veku, a potom sa na všetky druhy liekov takmer nezmenila.

Naproti tomu syntetická aktivita prípravku "detergentných" chromozómov uvoľnených pôsobením deoxycholátu sodného fragmenty bunkových membrán, určiť trendy na maximálne 3 mesiace, s poklesom po jednom roku veku do veku. Tieto zmeny sú podobné zmeny prekurzorového mRNA syntéza rýchlosť izolovaných bunkových jadier pečene, kde maximálne tri dobre definované a úplne spoľahlivé.

Comolli a kol. (Comolli et al., 1979) študovali zmenu aktivity ribozomálnu 80S podjednotiek na disociačná faktor 60S a 40S v pečeňových bunkách potkanov. Bolo zistené, že s vekom, tento faktor aktivita klesá, sa stále pohybuje od ribozómy v cytosolu buniek, ribozómy znižuje rýchlosť disociácie. To všetko je jedným z dôvodov pre pokles súvisiace s vekom pri syntéze proteínu.

Podľa Schmidt a Baker (Schmidt, Baker, 1979), čo je soľ v roztoku 0,5 mol / l ribozómových extraktov starých Drosophila 5 krát viac proteínov, ako je mladé, t. E. Vek sila ribozomálnu komplexu znižuje. Autori dospeli k záveru, že nie je zodpovedný za proteíny, ale skôr rRNA.

Podľa Muller et al. (Muller et al., 1979), je jednou z príčin veku znížená syntéza proteínov avidínu a vaječného albumínu vo vajíčkovode prepelice môže byť rýchlejší zničenie poly Fragment mRNA špecifické ribonukleázy, sa aktivuje činnosť, ktorá počas starnutia (Arendes, 1979) náhle , Ďalšou príčinou môže byť akumulácie DNA starých prepelice zvyškových proteínov, ktorých počet sa prestali kladenie vajec, vtáky zvyšuje takmer 2-násobne. Porušenie spracovanie jadrových RNA v starobe spojené s poruchami dopravy a výmeny o polyadenylované mRNA u potkanov zistené, Yannarell et al. (Yannarell et al., 1977).

Jedným z bodov, ktoré vysvetľujú do istej miery ovplyvnené výsledky štúdií dynamiky vekových zmien syntézy aktivity proteínové matrice v bunkových systémoch a in vivo podmienkach in vitro, účinky sú zmeny vo funkčnej kapacity týchto systémov špecifických faktorov inherentnú nukleotidov a cytoplazme (cytosolu).

V tomto ohľade je cenná výskum dáta Bilka a kol. (Bielka et al., 1976) ukázali, že zatiaľ čo vyčistený ribozómy pečeň a obličky krýs v bezbuněčných systémoch s poliuridilom a 3H-Phe-tRNA ako substrátom nie je podľa vekovej rozdiely v rýchlosti syntézy proteínu detekovaná aktivácia tejto syntéze pečene cytosol , obličky a semenníky prudko poklesla s vekom.

Nedávne štúdie vedú k záveru, že zmeny v súvislosti s vekom proteín-syntetizujúcu aparát bunky, s všeobecným trendom smerom k zníženiu jeho funkčnú aktivitu, sú oveľa ťažšie tento zdanlivo neboli napadnuté platnými zákonmi. V starobe, charakteristické najmä dôležitosť intenzity rastúce disharmónie aktualizovať jednotlivé jednotky proteín-syntetizujúcu aparát bunky, a je ťažké zmeniť decipherable intracelulárnej podmienky, ktoré určujú účinnosť a fungovanie tohto zariadenia.

Mechanizmy zmien súvisiacich so starnutím obyvateľstva v preklade zvierat spojené so zmenami v rôznych faktoroch - systémy aminoacylaci tRNA a ribozómovej polysome prístroje, transláciu proteínov faktory endogénne inhibítory syntézy proteínov, atď. Obzvlášť dôležitú úlohu hrá organických katiónov - .. polyamíny putrescín, spermidín, spermin (Berdyshev, Karpenchuk, 1977).

Nech nám viac podrobností o mechanizmoch zmien súvisiacich so starnutím obyvateľstva vo výmene tRNA. V literatúre existuje množstvo prác na štrukturálne a funkčné zmeny v tRNA s vekom zvierat. Lee Ingram (Lee, Ingram, 1967) skúmali tRNA embrya a dospelých kurčiat. Pomocou chromatografie na metylovaného albumínu s rozsievkovou zeminou (IAC) a freonkolonkah, sa ukázalo, že metionylový-tRNA 4 dni staré embrya a dospelých kurčatá má kvalitatívne a kvantitatívne rozdiely.

Na kolónu IAC bolo ukázané vzhľad dodatočný vrchol v evolúcii profil metionylový-tRNA u dospelých kurčiat. Porovnanie chromatografických profilov pre tri individuálne tRNA v niekoľkých fázach vývoja raného embrya z morského ježka bola vykonaná Spedfordom (Spadford, 1973).

Ukázalo sa, že v štádiu gastrulation je k dispozícii nová komponenta isoacceptor serínové tRNA. Okrem toho, bezprostredne po oplodnení špecifickosťou sa pohybuje na leucyl-tRNA syntetázy a pomer jednotlivých frakcií lysyl-tRNA. Srivastava (Srivastava, 1969) zistili, že začlenenie fenylalanínu do proteínu myšieho kostrového svalstva klesá s vekom.

Táto zmena je sprevádzaná progresívnou pokles koncentrácie politiky a celkový obsah RNA. Lin a McKee (lin, MsKee, 1976) ukázali, že percento z celkových tRNA aminoacylaci a boli vyššie ako v počiatočnom období postnatálneho vývoja než u dospelých potkanov. Podobné údaje boli získané a rastlinné organizmy.

Niektorí autori sa domnievajú, že zníženie syntézy proteínov, môže byť v dôsledku zmeny pH enzýmov. Avšak, väčšina z práce je v rozpore s týmito predpokladmi. Pri štúdiu koncentrácia pH 5 enzýmy v potkaním mozgu rôzneho veku bolo preukázané, že existuje korelácia medzi vekom a počtom pridelené pH 5 enzýmu.

Zároveň je potrebné poznamenať, že úroveň aktivity celkovej pH 5, enzým nemusia plne odrážať aktivitu jednotlivých aminoacyl-tRNA synthetasy, pretože proces vývoja mení pomer jednotlivých sadzieb syntézy proteínov, a preto v tomto prípade sa musí zmeniť, a intenzita aktivácie jednotlivých aminokyselín. Niekoľko štúdií dosvedčujú.

Napríklad Derevjanko (1970) ukázal, že pečeň frakcia 3 mesiacov krysy pH-5 má vysokú schopnosť aktivovať prolínu a kyseliny glutámovej v porovnaní s mesačnými zvieratá, ale s vekom je glutamín-tRNA syntetázu aktivita znížená na charakteristiku úroveň krýs jeden mesiac veku, a prolín tRNA syntetázy aktivita zostáva nezmenený.

Demidov a Yale (1980), Demidov a kol. (1980) skúmali starnutia charakteristiky celkového súboru tRNA špecifickú pre kyselinu glutamovú, leucín, fenylalanín, glycín, alanín, tryptofán, izolovaných z pečene 3-5 dní starých, jedno-, dvoj- a päťročné králikov.

Bolo preukázané, že úroveň pečeňových tRNA aminoacylaci 3-5 dni starých a päťročné králikov 1,5-3 krát nižšia ako u jedno- a trvalých králikov (okrem alanínu tRNA). Celkom tRNA zistený rozdiel medzi obsahom jednotlivých tRNA rovnakú špecifickosťou aminokyselín pre každú zo skúmaných vekových kategórií.

Na rôznych mechanizmov pokles súvisiace s vekom v syntézy proteínov naznačuje Yavich práci (1976). Pri pokusoch na krysách vo veku 3-4 mesiacov 23-24 mesiacov a bolo zistené, že starnutie v myokardu v dôsledku zníženia koncentrácie tRNA a ribozómov dochádza absolútne zníženie syntézy proteínov rýchlosti spomaľuje myofibrilárneho odbúravanie bielkovín, padá syntéza rýchlosť RNA a rozpad. Znížená starnutie obvod rýchlosť RNA a proteínov v srdcovom svale vytvára predpoklady pre jeho akumuláciu v bunkách defektné molekuly.

Štúdium zmien súvisiacich so starnutím obyvateľstva v mnohých ďalších genetických procesov len začala. Tak sa ukázalo, že rýchlosť degradácie pozmenených bielkovín v starnutia u starých hlíst menej ako v mladom (mäsiarske, Gerson, 1979). Podľa Akifeva a kol. (1978), starnutie buniek je sprevádzané porušením tzv opravného procesu zárodočných bunkách - odstránenie chýb vzniknutých v génoch, ktoré sú prenášané do gamét do ďalšej generácie. Ako sa mení počas starnutia pri genetickej rekombinácie, amplifikácie, magnifikatsii, reverznej transkripcie, a mnoho ďalších, nie je doteraz známy.

Avšak to, čo je už známe, že vedie k záveru: v postmorfogenetichesky období, najmä v dospelosti a starobe, v paralelnom početné poškodenie genetického aparátu bunkovej štruktúry dochádza k porušeniu jeho rôznych funkcií.

Hromadia sa dôkazy, že starnutie poškodený takmer všetky doteraz skúmaný molekulárne genetické vlastnosti - opravy a replikáciu DNA, priame transkripcie, translácie, a spracovanie RNA, odbúravanie bielkovín. Nie je jasné, či sa jedná o mechanizmy starnutia alebo rakiet sú dôsledkom dysfunkcie vyšších regulačných systémov v organizme a buniek (nervové, endokrinné, bunkové membrány, atď.) Alebo ich interakcie.

Vzhľadom k tomu, žiadne výsledky funkčných buniek z interakcie aspoň 4 bunkových regulačných systémov v organizme a - gén, bunkové membrány, nervové a endokrinné (. Náhornom et al, 1963- Berdyshev et al, 1980), Akékoľvek porušenie v jednom z týchto systémov, alebo ich interakcie spôsobí, starnutie alebo smrť buniek, zvýši rýchlosť tela starnutia.

V posledných rokoch sa kumulované výsledky, ktoré ukazujú, že ovládacie mechanizmy starnutia sú spojené s poškodením genetického systému buniek regulačných. Vývoj sa ich teóriu do úvahy - tlmené vlastné obnovovacie protoplazmu, ekologické a genetickej (Berdyshev 1968, 1977), génovo regulačné (Frolkis, 1970) a ďalšie (Náhornom et al, Nikitin 1963- 1971). - uviesť vekom poškodené štruktúry a funkcie genetického aparátu buniek ako hlavné biochemické príčiny starnutia buniek a organizmov. I keď tam je ešte kompletná dôkazom týchto genetických teórií, ale významné, všetky a zároveň zvýšiť pokusného materiálu poddepzhivaet tieto pojmy.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno