Změna funkcí chromatinu v průběhu stárnutí. změna překlad

Video: micro a micronations: Přednáška Alastair Bonnett

Změna překlad při stárnutí

Výsledky studií na překladu změn uvažovaných v mnoha recenzí.

Obecným závěrem z těchto studií - snížení celkové míry syntézu proteinu ve všech tkáních stárnutí organismu, který je doprovázen nebo způsobuje stárnutí buněk.

Tento závěr byl potvrzen další studie na různých tkáních stárnutí zvířat.

Příspěvek zvýšení nebo stálost rychlosti štítků zabudování do stárnutí tkání lze vysvětlit rozdíly v experimentálních podmínkách: rozdíl v ředění značka fondu intracelulárních prostými prekurzory, nejednotnost věku pokusných zvířat, je rozdíl v orgánech a tkáních, jakož i druhy pokusných zvířat.

Podobné závěry přicházejí Giri a Florini (Geary, Florini, 1972), který studoval inkorporaci 3H-leucinu do srdce mladých (1 a 2,8 měsíce), vyzrálý (8 nebo 9 měsíců) a staré (25 a 27 měsíců) myší. Bylo zjištěno, že je absolutní rychlost syntézy bílkovin se zvýší z nízké úrovně u mladých zvířat s maximem v zralý a pak klesá o 42% u starých krys.

Autoři se domnívají, že tato data naznačují, věkem míru pokles syntézy bílkovin svalových vláken srdce s stárnutí. Tempo související s věkem pokles vysílání se liší v různých orgánech a tkáních. U myší, mozek je významný (přibližně 90%), pokles proteosinteza 18 dní po narození (Lerner, Johnson, 1970). Srivastava a Shodheri (Srivastava, Chaudhary, 1969) informovala o 3 čase snížit začlenění 14C-leucinu do kosterního svalstva mezi 16. a 320. dní po narození.

Míra redukce velikosti syntézy stáří kosterních svalových bílkovin leží mezi odpovídajícími hodnotami pro mozku a játrech myší. Grahovets (Hrachovec, 1968, 1969), se domnívá, že tyto rozdíly mezi orgány a tkáně, lze vysvětlit rozdíly v rychlosti růstu. Rozsáhlý výzkum stárnutí rychlost mění RNA a proteinové syntézy v různých orgánech krys přijatých Kanungu a kol. (Kanungo et al., 1970).

Autoři studovali začlenění 14C-14C-uracil a leucin u samců potkanů 11-, 40- a 89 týdnech věku. Syntéza RNA byla zvýšena na 40 týdnů a snížila na 89 týdnů věku v játrech, ledvinách, slezině, srdce, mozku a svalů semennikah- pozorované začlenění pokles 14C-uracilu do 40 týdnů věku a zvýšení v 89-týdenní, výrazně vyšší než referenční úroveň , Značení proteinů s věkem u krys zvyšuje v srdci a slezině.

Proteiny mozku a kosterního svalstva je zvýšena začleněním 40 týdnů a pak se sníží. Celková RNA prekursory fond v srdci, kosterním svaly, ledviny a varlata se zvyšuje s věkem a dosahuje nejvyšší úrovně za 89 týdnů starých krys, játra a slezina ani po 40 týdnech změní v mozku nejmenší fondu je uvedeno v 40 týdnů starých zvířat.

Největší obsah bílkovin u kosterního svalstva, mozku, slezině a varlat byla pozorována u 40 týdnů starých potkanů, jater a ledvin v 89- a 11 týdnů starých zvířat, resp. Maximální poměr RNA / proteinu v 89 týdnů starých potkanů ve všech orgánech kromě srdce a mozku. Možné příčiny změn syntézy orgánové specifičnosti protein související s věkem, podle Kanungu a spolupracovníci je odlišné požadavky v těchto proteinů a isozymů u zvířat různého věku, jak je uvedeno v příkladu laktátdehydrogenázy (LDH) a malát dehydrogenáza (MDH).

Uvnitř stejných orgánů, tkání a buněk z různých proteinů má jinou rychlost. Většina výzkumníků definovat celkovou míru štítku obchodního rejstříku. Srivastava a Shodheri (Srivastavai Ghaudhary, 1969) zjistili, že syntéza proteinů v různých buněčných frakcích kosterního svalu myši mezi 16. a 320. dní postanal vývoje snížily nerovnoměrně (2 krát v mikrosomální frakci je 21 krát v mitochondriální, 3,3 krát v jaderném myofibrilárního, 3,4krát v supernatantu).

Buňky syntetizované proteiny lze rozdělit do dvou skupin:

a) sekreční, kterým regulace probíhá na úrovni orgánů a tkání;
b) intracelulární, který se používá pro vnitřní potřebu buňky.

Ove a kol. (Ove et al., 1972) studovali syntézu a degradaci feritinu jako zástupce jater intracelulárních proteinů albuminu jako proteinu vylučovaného jater a jaterní celkového proteinu u mladých i starých samic krys. Bylo zjištěno, že s věkem je 2-násobné zvýšení koncentrace feritinu, zřejmě v důsledku nižší rychlosti rozkladu, protože jeho syntéza se snižuje.

Syntéza albuminu, naopak se zvyšuje s věkem, u starších zvířat nesplňují zvýšení jeho syntéza bloodletting jako mladý. Celková úroveň syntézy v játrech klesá ve starých krys. Boschen a kol. (Beauchene et al., 1970) také pozorovali zvýšení syntézy věku určitých jaterních proteinů, zejména albumin.

Ve studii změn souvisejících s věkem se objevily funkční schopnosti ribosomů (Krasnitskaya et al., 1976), že endogenní syntézu ribozomální proteinu v modelových systémech z jater krys přípravků (kromě čisticích ribozomů) výrazně poklesl po jednom měsíci věku, a pak se na všechny druhy léků téměř nezměnila.

Naproti tomu syntetická aktivita přípravku „detergentních“ chromozomů uvolněných působením deoxycholátu sodného fragmenty buněčných membrán, určit trendy na maximálně 3 měsíce, s poklesem po jednom roce věku do věku. Tyto změny jsou podobné změny prekursoru mRNA syntéza rychlost izolovaných buněčných jader jater, kde maximálně tři dobře definované a naprosto spolehlivé.

Comolli a kol. (Comolli et al., 1979) studovali změnu aktivity ribozomální 80S podjednotek na disociační faktor 60S a 40S v jaterních buňkách krys. Bylo zjištěno, že s věkem, tento faktor aktivita klesá, se stále pohybuje od ribozomy v cytosolu buněk, ribozóma snižuje rychlost disociace. To vše je jedním z důvodů pro pokles související s věkem při syntéze proteinu.

Podle Schmidt a Baker (Schmidt, Baker, 1979), což je sůl v roztoku 0,5 mol / l ribosomálních extraktů starých Drosophila 5 krát více proteinů, než je mladé, t. E. Věk síla ribozomální komplexu snižuje. Autoři dospěli k závěru, že není odpovědný za proteiny, ale spíše rRNA.

Podle Muller et al. (Muller et al., 1979), je jednou z příčin věku snížená syntéza proteinů avidinu a vaječného albuminu ve vejcovodu křepelky může být rychlejší zničení poly Fragment mRNA specifické ribonukleázy, se aktivuje činnost, která během stárnutí (Arendes, 1979) náhle , Další příčinou může být akumulace DNA starých křepelky zbytkových proteinů, jejichž počet se přestaly kladení vajec, ptáci zvyšuje téměř 2-násobně. Porušení zpracování jaderných RNA ve stáří spojené s poruchami dopravy a výměny o polyadenylované mRNA u krys zjištěno, Yannarell et al. (Yannarell et al., 1977).

Jedním z bodů, které vysvětlují do jisté míry ovlivněny výsledky studií dynamiky věkových změn syntézy aktivity proteinové matrice v buněčných systémech a in vivo podmínkách in vitro, účinky jsou změny ve funkční kapacity těchto systémů specifických faktorů inherentní nukleotidů a cytoplazmě (cytosolu).

V tomto ohledu je cenná výzkum data Bilka a kol. (Bielka et al., 1976) ukázaly, že zatímco vyčištěný ribozomy játra a ledviny krys v bezbuněčných systémech s poliuridilom a 3H-Phe-tRNA jako substrátem není podle věkové rozdíly v rychlosti syntézy proteinu detekována aktivace této syntéze jater cytosol , ledviny a varlata prudce poklesla s věkem.

Nedávné studie vedou k závěru, že změny v souvislosti s věkem protein-syntetizující aparát buňky, s obecným trendem směrem ke snížení jeho funkční aktivitu, jsou mnohem těžší tento zdánlivě nebyly napadeny platnými zákony. Ve stáří, charakteristické zejména význam intenzity rostoucí disharmonie aktualizovat jednotlivé jednotky protein-syntetizující aparát buňky, a je obtížné změnit decipherable intracelulární podmínky, které určují účinnost a fungování tohoto zařízení.

Mechanismy změn souvisejících se stárnutím obyvatelstva v překladu zvířat spojené se změnami v různých faktorech - systémy aminoacylaci tRNA a ribosomální polysome přístroje, translaci proteinu faktory endogenní inhibitory syntézy proteinů, atd. Obzvláště důležitou roli hraje organických kationtů - .. Polyaminy putrescin, spermidin, spermin (Berdyshev, Karpenchuk, 1977).

Nechť nám více podrobností o mechanismech změn souvisejících se stárnutím obyvatelstva ve výměně tRNA. V literatuře existuje řada prací na strukturální a funkční změny v tRNA s věkem zvířat. Lee Ingram (Lee, Ingram, 1967) zkoumali tRNA embrya a dospělých kuřat. Pomocí chromatografie na methylovaného albuminu s rozsivkovou zeminou (IAC) a freonkolonkah, se ukázalo, že methionyl-tRNA 4 dny staré embrya a dospělých kuřata má kvalitativní a kvantitativní rozdíly.

Na kolonu IAC bylo ukázáno vzhled dodatečný vrchol v evoluci profil methionyl-tRNA u dospělých kuřat. Porovnání chromatografických profilů pro tři individuální tRNA v několika fázích vývoje raného embrya z mořského ježka byla provedena Spedfordom (Spadford, 1973).

Ukázalo se, že ve stadiu gastrulation je k dispozici nová komponenta isoacceptor serinové tRNA. Kromě toho, bezprostředně po oplodnění specificitou se pohybuje na leucyl-tRNA syntetázy a poměr jednotlivých frakcí lysyl-tRNA. Srivastava (Srivastava, 1969) zjistili, že začlenění fenylalaninu do proteinu myšího kosterního svalstva klesá s věkem.

Tato změna je doprovázena progresivní pokles koncentrace politiky a celkový obsah RNA. Lin a McKee (Lin, MsKee, 1976) ukázaly, že procentuální podíl na celkovém tRNA aminoacylaci a byly vyšší než v počátečním období postnatální vývoj než u dospělých potkanů. Podobné údaje byly získány a rostlinné organismy.

Někteří autoři se domnívají, že snížení syntézy proteinů, může být v důsledku změny pH enzymů. Nicméně, většina z práce je v rozporu s těmito předpoklady. Při studiu koncentrace pH 5 enzymy v krysím mozku různého věku bylo prokázáno, že existuje korelace mezi věkem a počtem přidělené pH 5 enzymu.

Zároveň je třeba poznamenat, že úroveň aktivity celkové pH 5, enzym nemusí plně odrážet aktivitu jednotlivých aminoacyl-tRNA synthetasy, protože proces vývoje mění poměr jednotlivých sazeb syntézy proteinů, a proto v tomto případě se musí změnit, a intenzita aktivace jednotlivých aminokyselin. Několik studií dosvědčují.

Například Derevjanko (1970) ukázal, že játra frakce 3 měsíců krysy pH-5 má vysokou schopnost aktivovat prolinu a kyseliny glutamové ve srovnání s měsíčními zvířata, ale s věkem je glutamin-tRNA syntetáza aktivita snížena na charakteristiku úroveň krys jeden měsíc věku, a prolin tRNA syntetázy aktivita zůstává nezměněn.

Demidov a Yale (1980), Demidov a kol. (1980) zkoumali stárnutí charakteristiky celkového souboru tRNA specifickou pro kyselinu glutamovou, leucin, fenylalanin, glycin, alanin, tryptofan, izolovaných z jater 3-5 dnů starých, jedno-, dvou- a pětileté králíků.

Bylo prokázáno, že úroveň jaterních tRNA aminoacylaci 3-5 dny starých a pětileté králíků 1,5-3 krát nižší než u jedno- a trvalých králíků (kromě alaninu tRNA). Celkem tRNA zjištěn rozdíl mezi obsahem jednotlivých tRNA stejnou specifičností aminokyselin pro každou ze zkoumaných věkových kategorií.

Na různých mechanismů pokles související s věkem v syntézy proteinů naznačuje Yavich práci (1976). Při pokusech na krysách ve věku 3-4 měsíců 23-24 měsíců a bylo zjištěno, že stárnutí v myokardu v důsledku snížení koncentrace tRNA a ribosomů dochází absolutní snížení syntézy proteinů rychlosti zpomaluje myofibrilárního odbourávání bílkovin, padá syntéza rychlost RNA a rozpad. Snížená stárnutí obvod rychlost RNA a proteinů v srdečním svalu vytváří předpoklady pro jeho akumulaci v buňkách defektní molekuly.

Studium změn souvisejících se stárnutím obyvatelstva v mnoha dalších genetických procesů teprve začala. Tak se ukázalo, že rychlost degradace pozměněných bílkovin v stárnutí u starých hlístic méně než v mladém (Reznick, Gerson, 1979). Podle Akifeva a kol. (1978), stárnutí buněk je doprovázeno porušením tzv opravného procesu v zárodečných buňkách - odstranění vad vzniklých v genech, které jsou přenášeny do gamet do další generace. Jak se mění během stárnutí při genetické rekombinace, amplifikace, magnifikatsii, reverzní transkripce, a mnoho dalších, není dosud znám.

Avšak to, co je již známo, že vede k závěru: v postmorfogenetichesky období, zejména v dospělosti a stáří, v paralelním četné poškození genetického aparátu buněčné struktury dochází k porušení jeho různých funkcí.

Hromadí se důkazy, že stárnutí poškozený téměř všechny dosud zkoumán molekulárně genetické vlastnosti - opravy a replikaci DNA, přímé transkripce, translace, a zpracování RNA, odbourávání bílkovin. Není jasné, zda se jedná o mechanismy stárnutí nebo raket jsou důsledkem dysfunkce vyšších regulačních systémů v organismu a buněk (nervové, endokrinní, buněčné membrány, atd.) Nebo jejich interakce.

Vzhledem k tomu, žádné výsledky funkčních buněk z interakce alespoň 4 buněčných regulačních systémů v organismu a - gen, buněčné membrány, nervové a endokrinní (. Náhorním et al, 1963- Berdyshev et al, 1980), Jakékoliv porušení v jednom z těchto systémů, nebo jejich interakce způsobí, stárnutí nebo smrt buněk, zvýší rychlost těla stárnutí.

V posledních letech se kumulované výsledky, které ukazují, že ovládací mechanismy stárnutí jsou spojeny s poškozením genetického systému buněk regulačních. Vývoj se jejich teorii v úvahu - tlumené vlastní obnovovací protoplazmu, ekologické a genetické (Berdyshev 1968, 1977), genově regulační (Frolkis, 1970) a další (Náhorním et al, Nikitin 1963- 1971). - uvést věkem poškozené struktury a funkce genetického aparátu buněk jako hlavní biochemické příčiny stárnutí buněk a organismů. I když tam je ještě kompletní důkazem těchto genetických teorií, ale významné, všechny a zároveň zvýšit pokusného materiálu poddepzhivaet tyto pojmy.

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné