» » Ограничения метода седиментации ДНК
Ограничения метода седиментации ДНК

Ограничения метода седиментации ДНК рассмотрены нами в. В метод седиментации был модифицирован таким образом, что позволял измерять относительное количество ДНК с гораздо более высокими константами седиментации, и именно по содержанию таких фракций ДНК судили об изменении структуры ДНК во времени. Однако изменение скорости седиментации таких молекул в градиенте щелочной сахарозы уже нельзя интерпретировать однозначно, как результат образования в них разрыва полинуклеотидной цепи, поскольку для них уже нельзя найти простого соотношения между величиной константы седиментации и молекулярной массой молекулы. Изменение константы седиментации «аномально больших» молекул может быть обусловлено также изменением конформации ДНК, скорости ее денатурации и расплетания и развертывания во время нахождения лизата на поверхности градиента или даже в процессе центрифугирования. Тем не менее полагают, что изменение профиля седиментации в сторону увеличения фракций, седимен-тирующих с относительно меньшей скоростью, свидетельствует о накоплении в ДНК разрывов или других повреждений и неправильной репарации, и наоборот, такое смещение профиля седиментации, когда обнаруживается увеличение количества более быстро седиментирующих фракций, свидетельствует о восстановлении структуры ДНК.

Следующий вопрос — о биологической роли повреждений ДНК, регистрируемых в отдаленные сроки после облучения. Сопоставление кинетики их образования с кривой гибели животных после облучения в тех же условиях и в той же дозе показывает, что гибель большей части популяции происходит через 10 нед после того, как в нейронах обнаружены вторичные «отсроченные» повреждения ДНК. Вхилер и Вайнштейн полагают, что повреждения ДНК, накапливаемые в ДНК нейронов и наблюдаемые спустя 10 нед после облучения области головы крыс, могут быть прямой или косвенной причиной таких изменений функций центральной нервной системы, которые впоследствии приводят животных к гибели.

Интересно, что примерно за 10 лет до опубликования цитированной работы автор этой работы пришел к точно такому же заключению, но относительно естественной гибели организмов, т. е. их гибели в процессе физиологического старения. Я сейчас вспомнил об этом заключении отнюдь не с целью подчеркнуть

Приоритетность своей концепции, а чтобы отметить, что заключения о закономерностях возрастания нестабильности ДНК и ее роли в физиологическом старении, вероятно, являются в значительной степени сходными с закономерностями изменения нестабильности ДНК и ее роли в случае облучения животных в сублетальных дозах.

При исследовании ДНК в диплоидных фибробластах людей различного возраста мы также обнаружили, что повреждения в клетках появляются задолго до того, как начинает существенно снижаться жизнеспособность человека. Отметим, что хотя диплоидные фибробласты не являются постмитотическими клетками, в организме человека, особенно после завершения его развития, они делятся очень редко, т. е. большую часть времени находятся в неделящемся состоянии. В связи с этим в 1979 г. для характеристики старения таких и других относительно редко делящихся и постмитотических клеток мною введено понятие интерфазного старения, которое было сопоставлено со старением, связанным с делением клеток, т. е. репродуктивным старением. Повреждения ДНК мы регистрировали в фибробластах, полученных из кожи предплечья. Среди 25-летних людей частота опухолевых и сердечно-сосудистых заболеваний, являющихся основной причиной гибели современных людей, очень низка. Эта частота начинает существенно возрастать 10—15 лет спустя. Такой промежуток времени между накоплением повреждений ДНК и началом периода возрастания смертности людей равен примерно 10% максимальной (видовой) продолжительности.

Сопоставим это значение с продолжительностью промежутка времени между аккумуляцией вторичных повреждений ДНК и резким возрастанием гибели облученных крыс в опытах Вхилера и Вайнштейна. Как мы уже отмечали, этот промежуток времени равен примерно 10 нед, что составляет примерно 5% видовой продолжительности жизни лабораторных крыс, равной 3—4 годам. Таким образом, суммируя наши данные и результаты исследований о накоплении с возрастом спонтанных и радиационных повреждений ДНК, можно заключить, что этот процесс предшествует развитию тех патофизиологических изменений, которые являются непосредственной причиной гибели. Вероятно, такое развитие событий во времени свидетельствует о том, что накопление повреждений ДНК является одним из механизмов как «старческих» (сенильных) физиологических изменений, так и тех отдаленных патофизиологических изменений (особенно опухолевой природы), которые приводят животных к гибели в отдаленные сроки после облучения.