Старение и тайны ДНК

В настоящее время средняя продолжительность жизни в развитых странах составляет 70-75 лет. Этот показатель постепенно повышается. Согласно данным ВОЗ к 2020 году количество людей в возрасте 60 лет и старше достигнет 1 миллиарда. И это не предел! Как показывают современные научные исследования, человек может жить до 110-120 лет!

Старением называют процесс, происходящий в организме с возрастом согласно заложенной в геноме программе в ответ на воздействие различных наследственных, экологических факторов, а также образа жизни, приводящее к ограничению приспособительных возможностей и развитию возрастной патологии.

Понимание сути изменений, которые происходят на клеточном уровне в старости, может способствовать внедрению в практику молекулярной медицины и генных технологий, направленных на решение вопроса о продлении жизни человека.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) – макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования организма.

Основной ролью ДНК в клетках является долговременное хранение информации о структуре белков. ДНК локализуется в ядре клетки в составе хромосом. Их у человека 46: из них 44 – не зависят от пола, а две –определяют его: XY – у мужчин или ХХ – у женщин.

С химической точки зрения ДНК состоит из повторяющихся блоков-нуклеотидов, образующих две цепи рибонуклеиновой кислоты (РНК), скрученных в виде спирали воедино (рисунок). Поэтому структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали». ДНК – это генетическая библиотека тела, которая находится в каждой клетке. В общей сложности каждый человек имеет 120 миллиардов миль ДНК.

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Их последовательность позволяет «кодировать» информацию о строении всего организма. Хромосомы в общей сложности содержат приблизительно 3 миллиарда пар оснований нуклеотидов ДНК, образующих 20 000-25 000 генов.

Воспроизведение клеток происходит посредством репликации ДНК (см. рисунок). При этом она раскручивается на две цепочки РНК (а). Они расходятся, образуют репликационную вилку (б). Затем каждая цепь РНК становится матрицей, на которой достраивается аналогичная цепь (в). В результате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК (д), идентичные родительской молекуле.

Аналогичным образом происходит синтез белка в клетках: ДНК расплетается; с нее считывается информация методом достраивания РНК, которая уходит из ядра в рибосомы (отдел клетки), где и становится матрицей для синтеза белка; расплетенная ДНК вновь закручивается в спираль.

Последние изыскания генетиков говорят о том, что ДНК отвечает не только за хранение, передачу и воспроизводство генетической информации. Ее двойная спиралевидная цепь является некой антенной, связывающей нас с общей информационной системой Вселенной – Матрицей. Именно этим фактом можно объяснить такие явления, как телепатия, экстрасенсорные способности, предвидение и пр.

На концах линейных хромосом находятся специализированные структуры – теломеры (е). Основной их функцией является поддержание целостности концов хромосом. Теломер защищает конец ДНК, как заглушка в конце молнии. Он укорачивается при каждом делении клетки и таким образом служит счетчиком числа этих операций.

Защищает теломеры фермент теломераза. Она умеет достраивать нуклеотиды на концах ДНК и, тем самым, восстанавливать теломеры. Современные ученые считают, что теломеры и теломераза тесно связаны с процессом старения и продолжительностью жизни. Американские исследователи установили, что долгожители, а также их потомки имеют в среднем более длинные теломеры, чем обычные люди, у которых с возрастом длина теломеров сокращается. Ученые сделали вывод, что долгожительство в большой степени передается по наследству. Вероятно, потомки долгожителей так же, как и они сами, могут более эффективно «надстраивать» свои теломеры. Но механизмы этой связи еще не изучены.