Васильев Владимир Ильич : другие произведения.

Управление жизнью -21

Самиздат: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь|Техвопросы]
Ссылки:
 Ваша оценка:
  Рофман В.М. - 21
  
  
   Рофман В.М.
  
  
  
  
  
   УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЬЮ - 21
   О возможности непрерывного продления человеческой жизни
   в бессмертие
  
   Осмыслительный комментарий на книгу Рофмана В.М. написал
   Васильев Владимир Ильич
  
  
  - Н3 - богат аргинином: H2N-C(NH)-NH-(CH2)3-CH(NH2)-COOH
  и содержит цистеин: SN-CH2-CH(NH2)-COOH ,
  - Н4 - богат аргинином и глицином: H2N-CH2-COOH .
  
  Когда впервые был замечен эффект регулирования гистонами матричной
  активности генов посредством подавления их развития, было высказано предположение,
  что активные локусы не содержат гистонов. Однако оказалось, что это не так. Надѐжными
  методами микроденситометрии было установлено, что если пуффы и компактные участки
  гигантских хромосом окрасить специальными красителями для гистонов (например
  эозином, связывающимся преимущественно с гистонами, богатыми лизином), то
  выявленное соотношение "гистоны : ДНК" окажется примерно одинаковым и для
  активных и для неактивных в матричном синтезе зон двойной спирали. Если же пуффы и
  компактные участки хромосом окрасить неспецифическим красителем для белка, не
  имеющим преимущественного сродства к гистонам, то выявится, что в пуфах
  соотношение "белок : ДНК" значительно выше.
  36
  
  Из этого можно сделать вывод: дополнительный белок в пуфах не принадлежит
  к массиву гистонов; соответственно, и процессы репрессии и дерепрессии генной
  активности обеспечиваются на молекулярном уровне совокупностью взаимодействующих
  друг с другом белков гистоновой и негистоновой природы. При этом характер
  формальных и функциональных зависимостей с ДНК у гистонов и негистонов
  различается, но в рамках одной системообразующей функции.
  
   Исследуем этот важный вопрос подробнее.
  Известно, что в комплексе хроматина гистоны соединяются с ДНК ионными
  связями, которые образуются между свободными аминогруппами аминокислот их
  полипептидной цепи с фосфатными группами двойной спирали. У гистонов здесь есть
  решающее преимущество перед всеми прочими белками, поскольку их изоэлектрическая
  точка (величина рН, при которой суммарный заряд молекулы равен нулю) более 10, тогда
  как у негистоновых белков она находится в пределах 4-9. Общепризнанная модель
  структуры хроматина предполагает, что через образование таких простых солевых связей
  один тетрамер (две молекулы гистона Н3 и две молекулы гистона Н4) и два димера (Н2а и
  Н2в) стереохимически перекрывают примерно 200 пар оснований ДНК (участок двойной
  спирали длиной около 70 нм), образуя компактные сферические структуры диаметром 11
  нм. Считается, что хроматины представляют собой подвижную "цепь", составленную из
  таких структурных единиц.
  
  Неспецифический (универсальный) характер репрессионного воздействия
  гистонов на ДНК задаѐтся как раз универсальностью (неспецифичностью) базовой ионной
  связи между свободными щелочными аминогруппами гистонов и кислотными
  фосфатными группами ДНК. Причѐм механизм неспецифичности репрессивного действия
  имеет чисто морфологическую природу, на что прямо указывает как его биохимическая
  неизбирательность - гистоны подавляют все, без исключения, гены, так и строго
  количественная обратно пропорциональная зависимость матричной активности ДНК от
  содержания в хроматине гистонов /1/ (см. график 1).
  График 1.
  0
  5
  10
  15
  20
  25
  30
  35
  0 0,5 1 1,5
  Содержание гистонов по отношению к ДНК
  Матричная активность по
  синтезу РНК, % к ДНК
  Ряд1
  ____________________________________________________________________________
  1. К.Маркерт, Г.Уршпрунг. "Генетика развития". - М., "Мир", 1973, с.116.
  37
  
  Этот вывод подтверждается и аналитическими данными о чрезвычайной
  сходности аминокислотного строения и функциональных свойств гистонов, выделенных
  из клеток эволюционно удалѐнных друг от друга организмов. Например, гистон Н4
  тимуса телѐнка отличается от гистона Н4 проростков гороха положением всего двух
  аминокислотных остатков из 102, присутствующих в молекуле, а изменение матричной
  активности ДНК хроматина клеток HeLa человека и плутеуса морского ежа от содержания
  в нем гистонов строго количественно подчиняется одной функциональной зависимости.
  Такой эволюционный консерватизм однозначно указывает на то, что однотипная
  неспецифичность репрессионного действия гистонов у столь разных форм жизни имеет
  одну, очень простую морфологическую причину чисто химического характера,
  малозначимую для эволюционных процессов развития жизни, которые протекают на
  ином, более высоком системном уровне организации.
  
  По расчѐтам, приведѐнным в /1/, между гистонами и ДНК должно существовать
  соотношение равное 1,35 : 1 по массе, если допустить, что каждая фосфатная группа ДНК
  связывается с одной свободной аминогруппой молекулы гистона. Фактически же
  соотношение меньше - (0,75-1,3) : 1 при дополнительном содержании в хроматине
  негистоновых белков в пределах (1,04 - 0,1) : 1.
  
   Это означает, что дифференцирование генома гистонами на активные и неактивные участки, как и неспецифичность их
  репрессивного действия, имеют одинаковую морфологическую природу. Иными словами,
  они обусловливаются простым количественным дефицитом этих белков против
  стехиометрического соотношения: в локусах, полностью не связанных с гистонами,
  появляются стереохимические "разрывы", по которым открытые участки генома могут
  каталитически активироваться, но уже белками негистонового типа.
  
  Кроме того,
  в полипептидных цепях гистонов свободные аминогруппы аминокислот расположены
  неравномерно, на различных расстояниях друг от друга, случайным образом.
  Соответственно, и с фосфатными группами ДНК, по длине двойной спирали, эти
  полипептидные цепи соединяются нерегулярно, порождая и нерегулярность
  интенсивности подавляющего действия гистонов. При матричном воспроизводстве
  клеточной жизни эта нерегулярность наследуется тоже случайным образом, опять таки из-
  за неспецифического характера процессов формализации ионных связей гистонов с ДНК,
  что, в свою очередь, обусловливает непрерывность процесса дифференциации клеток на
  всѐм протяжении онтогенеза.
  
  Из вышесказанного можно сделать вывод: если, как это предлагал Б.М.Ханжин
  /2,3/, остановить процесс естественно идущей репрессии генома в клетках организма
  прямым "выключением" части гистоновых генов, то подавляющее действие гистонов
  будет, конечно, ослаблено, но основной цели - непрерывного увеличения
  продолжительности жизни клетки за видовой предел и еѐ бессмертия, достигнуть не
  удастся.
  _____________________________________________________________________________
  1. К.Маркерт, Г.Уршпрунг. "Генетика развития". - М., "Мир", 1973, с.116.
  2. Ханжин Б.М. "Системный подход к вопросам онто- и геронтогенеза при решении
  проблемы пролонгирования жизни за видовой предел", Астрахань, 1997г.
  http://gerontology-explorer.narod.ru/3deb5932-ee37-4d99-b024-7c54d6132399.html
  3. Ханжин Б.М. "Проблема практического бессмертия человека", 2004г. http://gerontologyexplorer.
  narod.ru/3deb5932-ee37-4d99-b024-7c54d6132399.html
  38
  
  Во-первых, прекращением синтеза гистонов "выключается" только формальная
  неспецифическая составляющая системного процесса репрессии. Снижением их общей
  концентрации в хроматине открывается путь для усиления каталитической активации
  генов негистоновыми белками, но монофункциональная специфичность такой активации
  сама является репрессирующим фактором, только уже не формальным
  (стехиометрическим), а функциональным. Катализируя матричную активность генов по
  одной биохимической функции, каждый из негистоновых белков полностью исключает
  возможность развития этих генов по другим направлениям их богатейшей
  биосинтетической активности.
  
  Того негативного эффекта подавления всестороннего,
  универсального развития генома, которого гистоны добиваются неспецифическими
  мерами формальной репрессии, негистоновые белки достигают тем, что просто
  каталитически не поддерживают это развитие, ограничиваясь стимулированием какой-то
  одной его функции. Поэтому, уменьшением формального репрессивного давления
  гистонов мы лишь откроем клапан для усиления функционального репрессивного
  действия негистоновых белков, что видно, например, из зависимости изменения
  матричной активности генов от содержания в хроматине негистоновых белков /1/, (см.
  график 2).
  График 2.
  0
  5
  10
  15
  20
  25
  30
  35
  0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
  Содержание негистоновых белков по
  отношению к ДНК
  Матричная активность по
  синтезу РНК, % к ДНК
  Ряд1
  
  Во-вторых, у репрессивного действия гистонов есть и положительная сторона -
  паутина их полипептидных цепей, опутывающая двойную спираль ДНК в хроматине,
  защищает еѐ от мутационного воздействия случайных внешних факторов. И тому, что
  комплекс хроматина является стабильным образованием, мы всецело обязаны
  консерватизму гистонов. Ослаблением и, тем более, снятием гистоновой защиты ДНК мы
  открываем путь неконтролируемым, хаотическим изменениям матричной активности
  ДНК непредсказуемого характера, которые будут происходить с частотой и
  интенсивностью, явно несовместимыми ни с бессмертием, ни с самой жизнью.
   == То есть теоретически возможно создание такой сети этих гистонов вокруг ДНК
  когда существенно возрастёт одно из оснований бессмертия клетки. Вопрос -откуда и почему берутся те перемены в клетке, которые ограничивают её воспроизводство примерно 50 делениями. ==
  _____________________________________________________________________________
  1. К.Маркерт, Г.Уршпрунг. "Генетика развития". - М., "Мир", 1973, с.116. 39
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
О.Болдырева "Крадуш. Чужие души" М.Николаев "Вторжение на Землю"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"