Қартаю процесі

1. Қартаю процесіне жалпы сипаттама
2. Қартаюдың теломерлі теориясы
3. Каррель мен Хейфлектің эксперименттері. Вейсманның идеялары.
4. Теорияны дəлелдейтін фактілер

Қартаю – табиғаттың заңдылық процесі, ол организмнің жылдан жылға бұзылуы, жəне оның бейімделу əрекетінің төмендеуі. Қартаю процесі өлім мүмкіндігін жақындатады. Қартаю барлық организмдерге тəн қасиет. Ол тірі жандар организмдерінде əр түрлі деңгейде өтеді. Олар: молекулалықгенетикалық, клеткалық, ұлпалық, мүше деңгейі жəне біртұтас организм деңгейі.
Қартаю гетерохронды жəне гетеротопты жолдармен өтеді. Гетерохронды дегеніміз: əр түрлі клеткаларда, ұлпаларда жəне ішкі мүшелерде əр түрлі жылдамдылықпен өтуі. Ал гетеротопты əр түрлі структурада сапа жағынан бірдей емес өзгеруі. Адам мен жануарларда молекулалықгенетикалық деңгейде қартаюдың жүргізуші механизмі болып мыналар саналады: ДНҚның қайтымсыз бұзылуы, РНҚ жəне белок синтезінің өзгеруі т.б.
Клеткалық деңгейде қартаюдың жүргізуші механизмі: клеткалардың бұзылуы жəне өлуі, митоз белсенділігінің төмендеуі, митохондриялар санының азаюы, лизосомдардың бұзылуы, клетка мембраналарының электрондық жəне иондық қасиеттерінің өзгеруі. Сонымен бірге цитоплазма коллоидтарындағы дегидратациясы, яғни ондағы су мөлшерінің азаюы болып табылады.

1. Волкова О.В, Пекарский М.И Эмбриогенез и возрастная гистология внутренных органов человека . М., Медицина , 1976
2. Айзенштадт. Цитология оогенез. М:1984.
3. Голиченков В.А Биология развития . М., МГУ, 1991,141с.

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

1. Қартаю процесіне жалпы сипаттама

2. Қартаюдың теломерлі теориясы

3. Каррель мен Хейфлектің эксперименттері. Вейсманның идеялары.

4. Теорияны дəлелдейтін фактілер

Қартаю процесіне жалпы сипаттама

Қартаю – табиғаттың заңдылық процесі, ол организмнің жылдан жылға бұзылуы, жəне оның бейімделу əрекетінің төмендеуі. Қартаю процесі өлім мүмкіндігін жақындатады. Қартаю барлық организмдерге тəн қасиет. Ол тірі жандар организмдерінде əр түрлі деңгейде өтеді. Олар: молекулалықгенетикалық, клеткалық, ұлпалық, мүше деңгейі жəне біртұтас организм деңгейі.

Қартаю гетерохронды жəне гетеротопты жолдармен өтеді. Гетерохронды дегеніміз: əр түрлі клеткаларда, ұлпаларда жəне ішкі мүшелерде əр түрлі жылдамдылықпен өтуі. Ал гетеротопты əр түрлі структурада сапа жағынан бірдей емес өзгеруі. Адам мен жануарларда молекулалықгенетикалық деңгейде қартаюдың жүргізуші механизмі болып мыналар саналады: ДНҚның қайтымсыз бұзылуы, РНҚ жəне белок синтезінің өзгеруі т.б.

Клеткалық деңгейде қартаюдың жүргізуші механизмі: клеткалардың бұзылуы жəне өлуі, митоз белсенділігінің төмендеуі, митохондриялар санының азаюы, лизосомдардың бұзылуы, клетка мембраналарының электрондық жəне иондық қасиеттерінің өзгеруі. Сонымен бірге цитоплазма коллоидтарындағы дегидратациясы, яғни ондағы су мөлшерінің азаюы болып табылады.

Организм деңгейінде қартаюдың негізгі механизмдері болып нерв жүйесінің, эндокринді, жүрекқантамырлар, ас қорыту, тыныс алу, зəр шығару жəне басқа жүйелердің атқаратын қызметінің төмендеуі болып саналады.

Қартаюдың алғашқы механизмі клеткалардың генетикалық аппараты жағдайының өзгеруімен байланысты.

Барлық ұлпаларда қартаюдың нəтижесінде клеткалар саны азаяды жəне клеткааралық заттардың мөлшері көбейеді. Клеткааралық заттарда су мөлшері азаяды, соның нəтижесінде ферменттік реакциялар бұзылады.

Қазіргі уақытта бірқатар молекулалық биология мамандары қартаюдың теломерлі теориясын жақтайды.

Қартаюдың теломерлі теориясы

Қартаюдың теломерлі теориясы екі түрлі жағдайдың: ДНҚның толық репликацияланбау проблемасы жəне клетка (немесе ұлпа) культурасынан табылған Хейфлик эффектісі нəтижесінде А.М.Оловниковпен қалыптастырылды.

1961 жылы Хейфлик эффектінің ашылуы қартаюдың табиғаты жөніндегі жалпы көзқарасты түбегейлі өзгертті. Он жылдан кейін Хейфликтің тапқан заңдылықтары қартаюдың теломерлі теориясын құруға негіз болды. Сондықтан Леонард Хейфликтің жəне оған дейінгі Алексис Каррельдің жұмыстарына тоқталайық.

Каррель мен Хейфлектің эксперименттері. Вейсманның идеялары.

Төменде сипатталатын жұмыстардың тарихы терістеуді терістеу принципінен қалыптасты. 1881 жылы цитологияның классигі Август Вейсман өзінің постулаттарын ұсынды: организмде болатын қартаю процесінің себебі соматикалық клеткалардың бөлінуі арқылы көбею қабілетінің мəңгі, шексіз еместігінде. Басқаша айтқанда, клеткалар тозып, əрі қарай бөліну арқылы жаңара алмайды, сондықтан да өлімге ұшырайды.

Вейсман тек жыныс клеткаларға немесе ұрықтық плазмаға ерекшелік тəн деді: олар оның ойынша қартаймайды. Қазіргі уақытта оны былайша түсіндіреді: жыныс клеткаларында (ұрықтың гоноциттерінен бастап жетілген жыныс клеткаларына дейін) ешқандай жасы үлкенкішілігіне қарай өзгерістер болмайды. Егер өзгерістер болса ол аномалия деп саналады.

Вейсманның идеялары қандай да болмасын эксперименттерге негізделген жоқ (ол уақытта бұл мүмкін емес еді), тек ғалымның болжамы болды.

Вейсманның бірінші ережесі (соматикалық клеткалар жөнінде) көптеген зерттеушілермен көп жылдар бойы қатал қадағаланып тексерілді. Ал екінші ережесі (жыныс клеткалары жөнінде) əрқашанда дəлелсіз қалып отырды.

Вейсманның бірінші постулатының Каррельмен теріске шығаруы.

XX ғасырдың басында жаңа тиімді əдіс пайда болды ұлпа кесегін культурада өсіру.

Каррельдің эксперименттері (Нобель сыйлығына ие болған) келесідей болды.

Ол тауықтың жүрек ұлпасынан кішкене кесекшесін (1,5 мм) алып, оны эмбрионалды экстракт пен плазмадан тұратын қоректік заты бар шыны ыдысқа салды. Жəне оны термостатта инкубациялауға қойды.

Ұлпа кесекшесіндегі шеткі клеткалар (фибробластар) бөлініп, бірнеше күннен кейін кесекше əр жағының 3 ммге кеңейіп өсіп отырды (ауданы 2 есе өсті). Оны екіге бөліп, бір бөлігін келесі бір қоректік заты бар ыдысқа орналастырды.

Каррель бойынша мұндай процестерді көп, шексіз жүргізуге болады, яғни фибробластар бөліну қасиеттерін көп жылдар бойы жоғалтпайды. Бұл эксперимент 34 жылға созылды (1912 жылдан 1946 жылға дейін) жəне де Каррельдің əріптестерімен аяқталды (ол уақытта Каррель қайтыс болған).

Басқаша айтқанда, Каррель бойынша, соматикалық клеткалар өз өзінен қартаймайды: қолайлы жағдайда шексіз бөліне отырып көбейе алады. Қартаю тек көпклеткалы, күрделі организмдерге тəн.

Кейін бұл көзқарастар кең тарап, көп жылдар бойы нағыз шындық болып саналды. Басқа да лабораторияларда клеткалар ертелі кеш өліп жатса да, оны культивациялауының қолайсыз жағдайларымен түсіндірді. Сондықтан да қартаюдың себептерін ғалымдар клеткалардан емес одан тыс жерлерден іздеді. Мысалы, орыс ғалымы Безредка бойынша картаю дəнекер ұлпасының жəне клеткааралық заттардың бүзылуы нəтижесінде басталады. Мұндай идеялар көп болды.

Каррельдің Хейфликпен терістенуі.

1961 жылы Л.Хейфлик П.Мурхетпен бірге адам эмбрионынан алынған фибробластар культурасымен жұмыс жасады. Ол уақытта ондай эксперименттер тəсілдері айтарлықтай өзгерді. Енді ұлпа кесекшесін алдын ала трипсинмен өңдей бастады (ұлпаны жеке клеткаларға ажырату үшін). Өңделген клеткаларды жалпақ шыны ыдыстарға орналастырды. Екіншіден, басты мəселе қоректік заттың құрамының өзгешелігінде болды. Онда эмбрион экстрактысы мен плазмасының орнына төменгі молекулалы қоректік заттар (амин қышқылдар, тұздар жəне т.б.) мен бұқа қанының сарысуы қолданылды.

Мұндай ортаға енгізілген қалыпты соматикалық клеткалар бірнеше сағаттан кейін ыдыстың түбіне бекініп, моноқабат түзіп, бір күннен кейін бөліне бастайды. Ыдыстың түбінде бос орын қалмағанда жəне клеткалар бірбірімен түйіскенде (контакт) бөлінулер тоқтайды. Контактты тежелу ісік емес клеткаларға тəн ең басты қасиет.

Əдетте келесі егуді культурадағы клеткалар саны екі есе көбейгенде жасайды. Ол үшін моноқабатты клеткаларды бірбірінен жəне ыдыстың бетінен ажырату үшін трипсинмен өңдейді. Түзілген клеткалар суспензиясының жартысын алып, оны келесі ыдысқа егеді.

Бұл эксперименттерден мынадай нəтиже шықты: адам эмбрионынан алынған қалыпты фибробластар шексіз бөліне алмайды жəне культураның өлуі қолайсыз жағдайға байланысты емес, бұл қайталанатын заңдылық: бөлінулер 50 егуден кейін тоқталады. Клеткалар популяциясы циклі үш кезеңге бөлінеді. Оның ішіндегі соңғы 3ші кезеңде клеткалардың бөліну жылдамдығы төмендейді де, соңында клеткалар өледі.

Бұдан Каррельге қарамақарсы, бірақ Вейсманның бірінші ережесіне толығымен сəйкес келетін қорытынды шығады. Соматикалақ клеткалардың бөлінуі шексіз емес, қартаю бұл клетканың өзіне тəн қасиеті (ол 3ші кезеңде де байқалады), ол тіпті клетка геномында жазылған. Сондықтан клетка тек қана белгілі мөлшерде бөлінеді де соңында өледі.

Бұл бөлінулер саны Хейфлик лимиті деп аталды. Хейфликтің нəтижелерін ешкім қолдамады, себебі ол Каррельдің классикалық эксперименттерін теріске шығарды.

Хейфликтің ойынша: Каррель мен оның серіктестері жағынан фальсификация болды, немесе мəселе əдістемелік қателікте.

Каррельдің тəжірибесінде культураны күнде тауық эмбрионының экстрактысымен қоректендіріп отырды. Бұл экстрактты алдын ала клеткалардан ажырату үшін центрифугадан өткізген болса да, бірдіекілі клеткалар қалып культураға түсіп отыруға əбден мүмкін еді. Яғни культура ылғи да жаңа клеткалармен толықтырылып отырған, нəтижесінде олардың бөлінулері культураның тіршілігі мəңгілік екенін көрсетіп, қателестіріп отырған. Бұл оқиға келешекке сабақ болды.

Зерттеушілер үшін əрбір пайдаланылатын əдіс қатал да ұқыпты анализді талап етеді.

Хейфликтің қосымша дəлелдері.

Алғашқы зерттеулерде адам эмбриондарынан алынған клеткалар (фибробластар) 50 рет бөлініп отырды. Егер де фибробластарды ересек адамнан алса, онда популяцияның өліміне дейінгі клеткалардың бөліну саны 50ден төмен болады, яғни донордың жасына тəуелді: донордың жасы жоғары болған сайын бөліну саны азаяды.

Мұндай заңдылық көптеген ғалымдармен əр түрлі клеткалардан табылды, соның ішінде эпителиоциттер, миоциттер жəне лимфоциттер де бар. Яғни in vivo жағдайындағы клеткалардың бөліну сандарын бақылайтын бір санауыштар бар. Жəне де клеткаларды in vivo жағдайына ауыстырғанда ол есепті басынан бастамай жалғастыра береді.

Нақты сандық тəуелділік те анықталған: адамның ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.