» » Усиление спонтанного репаративного синтеза ДНК
Усиление спонтанного репаративного синтеза ДНК

Таким образом, усиление при старении спонтанного репаративного синтеза ДНК может быть связано с увеличением активности в этот период онтогенеза кислой ДНКазы двояко. С одной стороны, действие ДНКазы на ДНК может быть причиной возникновения «спонтанных» повреждений ДНК и частичной деградации ДНК при старении. С другой стороны, увеличение активности ДНКаз может быть условием усиления репаративного синтеза. Возможно также, что ДНКазы, осуществляющие репарацию спонтанных и индуцированных повреждений ДНК, различаются по субстратной специфичности. Репарация, по крайней мере части спонтанных повреждений ДНК, катализируется апуриновой ДНКазой. Результаты опытов по определению активности апуриновой ДНКазы у молодых и старых крыс показывают, что не только клетки мозга содержат апуриновую ДНКазу, но и что эта активность у старых животных больше.

Уровень значимости различий, если учитывать все опыты, Р <С 0,05. Полученные в этой серии опытов данные подтверждают также сделанное выше заключение об увеличении неспецифической ДНКазной активности при старении крыс.

Что касается функций исследованных ферментов, то следует отметить корреляцию между возрастными изменениями активности кислой ДНКазы и интенсивности синтеза ДНК. Действительно, активность этого фермента уменьшается с возрастом по мере завершения созревания, а в процессе старения снова возрастает. Точно такие же изменения обнаруживаются и при сравнении развивающихся взрослых и старых животных по скорости синтеза ДНК. При сравнении других эмбриональных тканей и тканей взрослых животных (медленно - и быстропролиферирующих, регенерирующих, покоящихся) было также показано, что интенсив -

Ность синтеза ДНК и пролиферативная активность зависят от активности кислой ДНКазы.

Функцией ДНКаз может быть не только участие в редупли-кативном синтезе ДНК, но и участие ДНКаз в репаративном синтезе ДНК и в ее разрушении. Полученные нами данные свидетельствуют также о том, что накопление в ДНК старых клеток апуриновых участков и разрывов полинуклеотидной цепи служит сигналом, индуцирующим синтез соответственно апуриновых и кислых (или другого класса) ДНКаз, участвующих в разрушении генома старых клеток.

Косвенное доказательство участия ДНКаз и включения механизмов программированной гибели клеток в стареющих клетках получено нами при исследовании репаративного синтеза ДНК в диплоидных фибробластах человека. В частности, репаративный синтез ДНК в культурах фибробластов при УФ-облучении в дозах 25, 100 или 200 эргмм2 во всех случаях в клетках 42-го пассажа был больше, чем в клетках 40-го пассажа. Одно из наиболее вероятных объяснений этих данных состоит в том, что в клетках 42-го пассажа резко усиливается уровень спонтанного повреждения ДНК и, таким образом, возрастает интенсивность спонтанного внепланового синтеза ДНК. Такая интерпретация полученных результатов согласуется с данными о возрастании интенсивности синтеза ДНК в клетках головного мозга старых крыс, сопровождаемого увеличением активности ДНКаз в этих клетках. Кроме того, именно на последних пассажах в ДНК культивируемых in vitro фибробластов обнаружено накопление разрывов и других щелочелабильных связей. Вероятно, накопление в ДНК различных повреждений может привести к тому, что (особенно в связи с нарушениями систем репарации ДНК) процесс разрушения ДНК станет самоускоряющимся. Это обусловлено тем, что и однонитевые разрывы и апуриновые участки могут быть субстратом для разных ДНКаз, существующих в различных клетках, включая диплоидные фибробласты и клетки головного мозга крыс, где, вероятно, происходит активация спонтанного репаративного синтеза ДНК при старении. Иными слрвами, при старении возрастает нестабильность ДНК. Но твердо установлено, что по мере старения организма значительно возрастает и его предрасположенность к опухолевым заболеваниям. Очевидно, существует связь между этим явлением и молекулярными возрастными генетическими изменениями.