Современная генетика
num?rul de grupe metilice ale bazelor suplimentare din moleculele de ADN
scad. O astfel de legitate a fost constatat? la gorbu?? ?i la ?obolani: оn
ADN-ul din celulele somatice con?inutul de 5-metilcitozin? scade
aproximativ de 1,5 ori. Aceste grupe metilice condi?ioneaz? sinteza unor
fermen?i, sc?derea num?rului c?rora оnrвure?te asupra оntregii activit??i a
celulei vii. Оn acest fel «amprenta vвrstei» din celul? a fost pentru prima
oar? descoperit? оn оnsu?i ADN.
Este logic s? se presupun? c? procesul de оmb?trвnire este comandat de
programul genetic al celulei ?i din motivul c? durata vie?ii are оn mod
evident un caracter de specie. Doar to?i oamenii оmb?trвnesc, to?i
elefan?ii tr?iesc nu mai mult de 70-80 de ani, caii nu mai mult de 30-40,
cвinii ?i lupii-de 13-15 ani, pisicile-de 9-10 ani, ?oarecii ?i ?obolanii
tr?iesc aproximativ 3 ani.
Оn lumea plantelor exist? numeroase exemple ale unei durate a vie?ii
excep?ional de mare: mestecenii, plopii, cire?ii, vi?inii tr?iesc cвteva
sute de ani, iar pinii, ar?arii ?i stejarii-peste 1000 de ani. A fost
descris un baobab cu o vвrst? de peste 5000 de ani. Pe de alt? parte, la
unii microbi durata vie?ii este de cвteva zeci de minute...
Ar fi greu s? se contesteze c? ciasornicele biologice sunt оntoarse
оntotdeauna pentru un termen individual propriu fiec?rei specii, iar
diferen?ele specifice sunt determinate anume de gene: ?i dezvoltarea
embrionului, ?i apari?ia pe lume a nou-n?scutului, ?i toat? dezvoltarea lui
ulterioar?-pвn? la moarte...
La congres a vorbit ?i profesorul universit??ii Stenford (SUA) Leonard
Haiflic-unul din creatorii gerontologiei moderne. Haiflic ?i colaboratorii
s?i au demonstrat c? procesului de оmb?trвnire este supus nu numai
organismul оn ansamblu, dar ?i fiecare celul? aparte, chiar dac? acestea
sunt izolate ?i cresc оn eprubet?. Mai precis, a fost stabilit c? оn afara
organismului via?a celulelor este limitat?: dup? un anumit num?r de
diviziuni cre?terea оn continuare a culturilor de celule оnceteaz? ?i ele
per.
Pentru celulele umane num?rul critic de diviziuni este egal оn medie cu
50. De ce nici mai mult, nici mai pu?in, dar anume 50? - ve?i оntreba. Ce
parc? celulele «?in minte» prin cвte, diviziuni au trecut? La aceast?
оntrebare nu poate r?spunde pвn? una alta nici Haiflic оnsu?i. Dar se pare
c? celulele au, totu?i, «?inere de minte».
Haiflic a remarcat faptul c? celulele congelate pot fi p?strate оn azot
lichid aproape la infinit, iar fiind dezghe?ate ele оncep iar??i s? se
divid?.
Dar ce s-ar оntвmpla dac? ar fi s? fie dezghe?ate celule conservate dup?
ce au suferit, de exemplu, 10 diviziuni? Sau 20? S-a constatat c? celulele
decongelate se dubleaz? de atвtea ori, оncвt num?rul 'de noi diviziuni оn
sum? cu cele precedente s? fie egal cu 50! Dac? diviziunea este oprit? la a
dou?zecia mitoz?, celulele se vor diviza dup? decongelare de оnc? 30 de
ori. Dac? s-au realizat 10 mitoze, vor urma оnc? 40 de dubl?ri.
Aceasta оnseamn? c? celulele au оntr-adev?r memorie, ?in, deci, minte ce
li s-a оntвmplat mai оnainte ?i nu gre?esc la socoteal? pвn? ea nu se
оncheie!
Dar iat? o alt? оntrebare: ?in minte numai celulele congelate sau orice
fel de celule ale organismului viu?
Haiflic a recoltat celule de la oamenii оn vвrst? de la 20 pвn? la 87 de
ani ?i aceste celule se dublau оn cultur? de la 29 pвn? la 14 ori. Pe baza
a numeroase experien?e a fost stabilit? urm?toarea legitate: cu cвt
donatorul este mai оn vвrst?, cu atвt mai pu?ine dubl?ri se produc оn
celulele recoltate de la el. Celulele embrionului sufer? circa 50 de
diviz?ri, celulele unei persoane de 20 de ani aproximativ 30 ?. a. m. d.
Mai tвrziu au fost stabilite limitele de vвrst? ?i la celulele altor
tipuri de organisme. Dar la principala оntrebare-de ce moare celula?--nu s-
a g?sit un r?spuns, de?i au fost emise numeroase ipoteze.
Toate aceste ipoteze pot fi оmp?r?ite оn dou? grupe mari. Conform primei
grupe de ipoteze, оn celul? оmb?trвne?te nucleul. Conform celei de-a doua,
оn producerea fenomenului de оmb?trвnire particip? ?i citoplasma. Aceste
idei ?i-au propus s? le verifice оn continuare L. Haiflic ?i V. Rait.
S-a hot?rвt s? se procedeze la оntinerirea unei celule b?trвne,
introducвndu-se оn ea citoplasm? tвn?r?. Pentru aceasta s-au folosit celule
lipsite de nucleu (citopla?ti) care erau fuzionate cu celule оntregi. Оn
cursul experien?elor au fost fuziona?i citopla?ti «b?trвni» cu celule
«tinere», citopla?ti «tineri» cu celule «b?trвne», precum ?i «tineri» cu
«tinere», «b?trвni» cu «b?trвne».
Ultimele dou? variante au demonstrat c? celulele sufereau un anumit num?r
de diviziuni ?i apoi periau. M?surвnd, оns?, durata vie?ii ulterioare a
celulelor fuzionate оn primele dou? variante, autorii au ajuns la concluzia
c? ad?ugarea de citoplasm? «tвn?r?» nu spore?te durata vie?ii celulelor
«b?trвne» ?i invers, citoplasma «b?trвn?» nu o оmb?trвne?te pe celula
«tвn?r?». Prin urmare, dup? toate probabilit??ile «vвrsta» citoplasmei nu
determin? «vвrsta» оntregii celule (dat fiind faptul c? ea nu «hot?r??te»
de cвte ori s? se mai divid? aceasta оnainte de a peri). ?i de?i autorii
indic? asupra caracterului preliminar al rezultatelor ob?inute, ei оnclin?
s? acorde mai mult credit ideii c? fenomenul de b?trвne?e оncepe de la
nucleu.
Cine e, totu?i, «calculatorul» molecular al celulei? Colaboratorul
Institutului de epidemiologie ?i microbiologie al A? din Rusia A. M.
Olovnicov consider? c? mai degrab? este vorba de ADN.
Posibil c? celula deaceea ?tie cвte mitoze au avut loc оn ea, deoarece cu
fiecare diviziune scade lungimea ADN-ului, pe care оl con?ine, cu un anumit
segment. Cu alte cuvinte, celulele-fiice mo?tenesc molecule tot mai scurte
de ADN- A. M. Olovnicov a f?cut presupunerea c? la capetele ADN-ului se
afl? gene speciale de tampon, care nu con?in informa?ie, ci au doar
misiunea de a ocroti celula. Toate genele de importan?? vital? sunt dispuse
mai aproape de mijloc ?i atвta timp cвt ele nu sunt retezate, celulele
func?ioneaz? normal.
Оn procesul replic?rii ADN-ului celula sacrific? genele de tampon.
Fenomenul se desf??oar? probabil оn felul urm?tor. De fiecare dat? оn
procesul replic?rii nu este reprodus segmentul marginal al genei de tampon
?i dup? 30 de mitoze se pierd 30 de asemenea segmente, iar оn total gena de
tampon este compus? din aproximativ 50 de p?r?i. Ele toate sunt «bilele»
moleculare cu care celula face calcule.
Atвta timp cвt gena de tampon nu este epuizat?, celula func?ioneaz?
normal. Catastrofa оncepe s? se produc? atunci cвnd se ajunge la gena care
оi urmeaz?. Оn aceasta ?i const?, dup? opinia lui Olovnicov, cauza
primordial? a оmb?trвnirii.
Cu mai mult de zece ani оn urm? a fost exprimat un alt punct de vedere,
conform c?ruia fenomenul de оmb?trвnire este numit «catastrofa erorilor» оn
procesul biosintezei moleculelor: acumularea de erori duce la formarea de
proteine ?i de acizi nucleici defectuo?i, la tulburarea metabolismului ?i
la moarte.
?i оntr-adev?r, dac? оn molecula de ADN оn care este cifrat? informa?ia
cu privire la sinteza proteinei se produce vre-o dereglare (ca urmare a
iradierii sau ac?iunii unui virus patogen sau din alt? cauz?), se оncepe
sinteza unor molecule proteice cu defect. ?i precum o liter? gre?it culeas?
din matri?a tipografic? se repet? оn fiecare exemplar al unei publica?ii,
s? zicem cu un tiraj de 100 de mii, a?a ?i eroarea comis? оn molecula de
ADN va duce la sinteza a?a-numitelor proteine false, care se deosebesc de
cele normale ?i dup? structur?, ?i dup? compozi?ia elementelor-componente
?i, desigur, dup? ac?iune. Aceasta modific? la rвndul ei func?iile celulei.
La оnceput acestei ipoteze formulate de L. Orghel, nu i s-a acordat prea
mare aten?ie, dar apoi s-a dovedit c? ea este cвt se poate de conving?tor
fundamentat? de date experimentale.
S-a constatat astfel c? оntr-adev?r la оmb?trвnirea celor mai diferite
tipuri de celule se produc modific?ri оn proteine ?i anume: scade
rezisten?a la ac?iunea diferitelor valori de temperatur?, scade activitatea
?i se schimb? specificitatea fermen?ilor. Dar pвn? nu demult lipseau
dovezile оn favoarea faptului c? оn procesul оmb?trвnirii scade precizia
func?ion?rii sistemului informa?iei genetice.
Cercet?torii englezi S. Linn, M. Cairis ?i R. Holidei au оncercat s?
verifice ipoteza «catastrofei erorilor». Ei au hot?rвt s? vad? ce e
оntвmpl? cu ADN-polimeraza la оmb?trвnirea unei culturi de fibrobla?ti
umani. ADN-polimeraza asigur? p?strarea ?i transmiterea informa?iei
genetice, de aceea de precizia cu care lucreaz? acest ferment depinde
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75
