» » Накопление щелочелабильных связей в ДНК
Накопление щелочелабильных связей в ДНК

В связи со сказанным отметим, что при исследовании совместно с А. Н. Хохловым кинетики накопления щелочелабильных связей в ДНК фибробластов эмбрионального происхождения и фибробластов, полученных из кожи предплечья взрослых доноров в возрасте 25—92 лет, нами было получено доказательство того, что скорость аккумуляции повреждений в ДНК наибольшая в молодом возрасте. Этот неожиданный результат также может быть объяснен гибелью клеток, в которых число повреждений ДНК превышает то, которое является критическим для жизнеспособности клетки. Или после накопления определенного числа повреждений в ДНК, конформация ДНК и хроматина изменяются таким образом, что скорости накопления или даже возникновения спонтанных повреждений ДНК становятся более медленными, чем раньше. Действительно, образование в процессе старения прочных комплексов ДНК — белок и компактизация хроматина, наблюдаемые в различных клетках старых животных и человека, могут быть одним из механизмов такого замедления. Таким образом, становится очевидной плодотворность сопоставления закономерностей изменения ДНК с возрастом с закономерностями повреждения ДНК и индукции опухолей различными видами излучений у животных различного возраста. К сожалению, более конкретное сопоставление такого рода данных может быть только делом будущего, когда такие данные будут получены.

Показателем изменения числа однонитевых разрывов и щелочелабильных связей в ДНК могут служить изменения первых моментов их седиментограмм. Результаты проведенного нами совместно с А. Н. Хохловым исследования ДНК диплоидных фибробластов одного из штаммов эмбрионального происхождения были следующими. Первые моменты кривых распределения ДНК по скорости седиментации составляли на 17, 24, 25, 29, 32 и 41-м пассажах соответственно 8,33; 8,54; 8,24; 8,46; 8,62; 8,40 со средним значением и квадратичным отклонением, равным 8,43+14. На последующих пассажах, в согласии с литературными данными, наблюдалось значительное замедление скорости роста культур, свидетельствующее о вступлении культур фибробластов в III фазу, обозначаемую, согласно Хейфлику, как фазу дегенерации культур. Подчеркнем, что это не означает, что начали дегенерировать клетки.

По нашим данным и данным других исследователей, культивируемые фибро-бласты человека по всем исследованным свойствам сохраняются жизнеспособными, хотя по некоторым параметрам эта жизнеспособность, вероятно, снижается. Увеличение нестабильности ДНК может служить одним из основных таких параметров. Так, если на 17—41-м пассажах первый момент седиментограмм ДНК составлял 8,43+0,14, то на 42-м и 45-м 9,02 + 0,48. Уровень значимости различий между этими значениями составлял Р<0,02. Этот параметр тем больше, чем больше щелочелабильных связей в ДНК. Отмечу также, что в наших опытах номера фракций ДНК возрастали начиная с тех фракций, которые находились вблизи дна центрифужной пробирки, а следовательно, ДНК с наиболее низкими молекулярными массами находилась во фракциях 14-й и 15-й. Поэтому можно полагать, что при вступлении культур в фазу дегенерации в их ДНК индуцируются щелочелабильные связи (точнее, образуются однонитевые разрывы и участки ДНК, в которых в щелочных условиях такие разрывы индуцируются). Мы исследовали также седиментограммы ДНК фибробластов того же штамма и на последнем (50-м) пассаже. Первый момент распределения ДНК в этом случае оказался равным 8,74, т. е. даже несколько меньшим, чем на 42-м, 45-м пассажах. Такое различие не является достоверным, тем не менее оно представляет интерес по соображениям, которые приведены ниже.

После опубликования результатов наших исследований деградации ДНК диплоидных фибробластов человека при вступлении культур в фазу деградации несколько групп исследователей в Японии и США сообщили об аналогичных данных.

В опубликованы данные молекулярной массы ДНК культивируемых in vitro эмбриональных фибробластов человека и фибробластов легкого новорожденных мышей.

Однако на определенных пассажах, предшествовавших полному истощению митотического потенциала культур, вновь обнаруживали ДНК с относительно большой молекулярной массой. Это соответствует приводимым выше нашим данным. В связи с этим отметим, что при исследовании способности к репарации ДНК эмбриональных диплоидных фибробластов различных пассажей мы получили данные, свидетельствующие об активации спонтанного репаративного синтеза в фибробластах культур, которым «оставалось» осуществить лишь 1—2 удвоения.