В этом разделе уместно будет обсудить возможную роль митохондрий в качестве «водителей ритма» старения — роль, которая в последнее десятилетие становится предметом все более детального изучения. Митохондрии представляют собой субклеточные органеллы, основная функция которых — выработка аэробной энергии в организме человека, а также в организмах животных и насекомых всех классов. Митохондриальный геном млекопитающих характеризуется чрезвычайно компактной организацией фактически без интронов.
Составляющие митохондриальный геном человека 16569 нуклеотидов кодируют 13 полипептидов, которые образуют дыхательную цепь: субъединицы I, II и III цитохромоксидазы с, субъединицы 6 и 8 АТФ-азы, цитохром Ъ и 7 субъединиц НАД- дегидрогеназы, а также две молекулы рРНК и 22 молекулы тРНК, необходимые для синтеза полипептидов Несмотря на очевидную важность митохондриальной ДНК (мтДНК) в размножении митохондрий и поддержании клеточного дыхания, подавляющее большинство протеинов, принимающих участие в регуляции транскрипции, трансляции и репликации мтДНК, в действительности закодированы в ядерном геноме, который также кодирует 70 субъединиц митохондриальной дыхательной цепи. Закодированные в ядре предшественники митохондриальных протеинов (препротеины) доставляются в органеллы посредством очень специфической энергозависимой системы, локализованной во внешней мембране митохондрий (Voos et al., 1994). Поэтому предполагается функционирование высококоординированного механизма экспрессии двух геномов. При этом оказываются очень чувствительными к повреждениям митохондриальные ферменты, в которые входят полипептиды субъединиц, полученных в результате транскрипции и трансляции как из ядерных, так и из митохондриальных локусов.
При сравнении особей различных биологических видов у более старых из них обнаруживают снижение числа и увеличение размеров митохондрий, а также учащение структурных аномалийЕсли учесть центральную роль митохондрий в выработке энергии, эти изменения обязательно имеют существенное значение для метаболизма. Но основное внимание привлекает предполагаемая взаимосвязь между митохондриями и повреждениями клеток свободными радикалами. Это предположение будет обсуждено ниже при разборе негенетических теорий. Возможно, первичное повреждение клеткам, ведущее к старению митохондрий, наносят своими дезорганизующими свойствами свободные радикалы, которые образуются во внутренней мембране митохондрий в процессе обычного дыхания. Мишенями для них, вероятно, являются как мтДНК, так и сама мембрана
Результаты контролируемых экспериментальных исследований роли митохондрий в процессах старения довольно неоднозначны. По-видимому, они отражают разные темпы устранения повреждений или мутаций в мтДНК путем митохондриальной репликации. Тем не менее по имеющейся информации достаточно оснований, чтобы связать снижение функций митохондрий со многими из признаков, которые выше рассматривались как основные в процессах старения. Смотреть онлайн Ходячие мертвецы в хорошем качестве HD.
Теории, основывающиеся на изменениях в геноме Как уже видно из названия, в этих теориях допускается, что старение первично связано с изменениями в генетической конституции организма и прежде всего с мутациями в ядерной ДНК. В последнее время значительный прогресс в изучении старения был достигнут именно в области генетики в результате использования технологических новинок для исследования структур генома в мельчайших деталях. Главные из таких теорий отличаются лишь тем, что сутью генетической природы старения считается либо преимущественно внешнее повреждение генома, либо преимущественно внутренние нарушения информационных потоков.