Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. В осковэ старения организма, по шієнию їогих авторов, лежит ограниченность потенциала делений норма-ьных клеток животных. Существует множество теорий старения, цнако ни одну из них нельзя признать удовлетворительной. Ряд эорий исходит из того, что основной причиной старения является вкопление повреждений ДНК. Но если Он поврездения ДНК были ричшюй старения, то клетки большей плоидности были менее чув-твигельны к повреждениям и хили дольше. Однако гаплоидные сам-ы оси Habrobracon имеют такую та продолжительность жиз,ти, как диплоидные, а тетраплоидныэ фибробласты человека совершают только ке удвоений популяции в культуре. сколько и диплоидные. других теориях .старения предполагается, что старение вызыва-тся уменьшением числа пролиферирупцих клеток за счет их диффэ-енцировки. Но во взрослом организме доля пролиферирупцих кле-'ок мала вовсе но потому, что остальные клетки неспособны дели-ься: многие т них вступают в деления при ранении или добавленій факторов роста. Из дєлєшїя подавлены пз~за регуляции проли-врации по тину отрицательной обратной связи (благодаря ауто-гриннын ингибиторам делений). Такая система стремится в устой-мвоз стационарное состояние, здесь нет механизма уменьшения юли пролифэрирущих клеток. Таким образом, накопление повреждений діж или снижение числа пролиферирупцих клеток, которые действительно сопровождают стзрение, являются не причинами ста-зения, з следствиями каких-то других процессов. Подчеркнем, что зтарение тканеспецифитно - разные ткани стареют с разными' ско-эостями, а клетки разных типов совериают разное число делений в сультуре. Это говорит о том, что. процесса, лежащие в основе дарения, находятся под контролем ткппеспецифкческой ттгуляшпт
- г -
Злокачественные «э клетки могут неограниченно делиться к In vitro, так и In utuo. Приобретение клетками этой способное (Емиортализацдя) происходит при траксфекц.л ядерного онкоге или активации соответствующего протоонкогена. Протоонког&ны 8то нормальные клеточные гены, экспрессируемые ткане- и стали специфично; индуцируемые ими опухоли также ткане специфічні Иммортализирупцую способность они приобретают, если начина транскрибироваться конститутивно (например, под контролем вир; сного промотора) и их мРНК теряют дестабилизирующие'участи Подчеркнем, что и сами продукты этих генов являются ядернш ДНК-связываодими белками, причем для некоторых из них показане что они участвуют в регуляции транскрипции. Логично полагаті что раз изменения в вкспрессии ядерных протоонкогенов приводі к иммортализации клеток, то они же и ответственны За ограничої ность потенциала делений у нормальных клеток. Таким образо* причины и старения, и иммортализации клеток лежат в структур системы регуляции экспрессии генов животных.
В литературе обсуждались три возможных механизма действ» ядерных протоонкогенов на пролиферацию: учветие их продукте непосредственно в репликации хромосом, их влияние на транскрип цию генов, участвующее в репл^рции дни и читозе, и их участи в передаче пролиферативного сигнала от факторов компотенцш которые вызывают всплэск их концентрации. Но ни одно из эти преддолокений не оОьясняет проблему иммортализации: юдь ядер ные протоонкогены экспрессиругтся и в нормальных клетках, поче му se те совершают ограниченное число делении( И почему онкоге ны, кодирующие факторы роста, их рецепторы, G-белки и протеин юшазы, которые как раз стимулируют деления, не вызывают иммор тализацию клеток? Таким образом, проблема ограниченности потен циала делений клеток и их имортализации при мутациях, изменяю щнх экспрессию ядерных протоонкогенов, весьма актуальна.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - предложить возможные объяснения проблемы тарения и иммортализации клеток животных, основанные на свойс-вах ядерных протоонкогенов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые предложены две альтернативные одели, описывающие старение и иммортализацию клеток животных : позиции регуляции экспрессии генов. Перввя модель основана на редположекии, что у высших животных большинство тканеспецифи-:еских регуляторних белков не активирует свою собственную тран-крипцию и причиной старения является распад мРНК для белков, ;еобходимых для пролиферации. Вторая модель основана на проти-юположном предполокении - что продукт ядерного протоонкогена кооперативно активирует собственную транскрипцию. Такая система ібразует триггер. Если система находится в области, окружающей ідно из устойчивых стационарных состояний, то клетка способна [влиться; но в митозе система с некоторой вероятностью может іерейти в область, окружающей другое устойчивое стационарное юстояние. из него система уже не сможет выйти при добавлении йкторов роста, т.е. клетка терминально дифференцируется. Обе юдели объясняют явление иммортализации.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Работа позволяет по-новому оглянуть на процессы, лежащие в основе старения и злокачест-ієнного перерождения клеток. Она имеет не только теоретическое іначение, но и дает идеи многочисленных экспериментов. Экспери-іентальная проверка предложенных моделей позволит выбрать из шх ту,, которая ближе к истине, и поможет пониманию процессов, іежащих в основе старения и рака.
ПУБЛИКАЦИИ. По томе диссертации опубликовано 6 статей.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Диссертация апробирована на сошест» научной конференции лаборатории молекулярной биологии вирусої лаборатории регуляции клеточных и вирусных онкогенов, лаборат< рии клеточного метаболизма и лаборатории экспериментальных м< делей опухолей ВОНЦ АМН СССР 5 июля 1991 г. .
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на К страницах и состоит.из введения, обзора литературы, двух творе ТЕческих моделей, заключения и списка литературы (374 ссылки; Работа содеряшт 25 рисунков.