Biological Meaning of Aging (Theoretical Analysis)

Cover Page


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

For many centuries, scientists have been trying to find an answer to the question: why do living organisms age? Many scientific theories have been proposed to explain individual mechanisms of aging. However, even their integral analysis does not allow us to develop a universal theory of aging. At the same time, all existing theories classify aging as a purely negative phenomenon of life. Target of review — to show the fundamental role of aging in the evolutionary development of living matter. A fundamentally new interpretation of the biological meaning of aging in the process of ontogenesis and the development of living nature as a whole is given in the form of a hypothesis of the collection, formation and archiving of structural information in the tissues of the body at the molecular level. It is assumed that evolutionary development is carried out through mutation of genome molecules and the conformation of protein molecules. These transformations result from the search by organic molecules for new information, which is archived in their structure in the form of rigid blocks. As information archives grow, the functionally active part of the organic molecule decreases. These changes are at the heart of the aging process. Upon reaching the limit of archival accumulation of new information, structural formations cease their vital activity and undergo metabolic processing by their own body or other organisms of the biosphere. A hypothesis has been put forward about the basic mechanism of aging of the body in the form of collection, processing and archiving of molecular biological information. The continuous exchange between organisms of constantly improving structural blocks of molecular information in the biosphere through universal metabolism determines the evolutionary development of living matter as a whole.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Vladimir N. Shabalin

Research Institute of General Pathology and Pathophysiology

Author for correspondence.
Email: shabalin.v2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1861-759X
SPIN-code: 9290-3532

MD, PhD, Professor, Academician of the RAS

Russian Federation, Moscow

References

  1. Camazine S, Deneubourg J-L, Nigel R, et al. Self-Organization in Biological Systems. Princeton University Press; 2020. 562 р.
  2. Энгельс Ф. Анти-Дюринг. Переворот в науке, произведенный господином Евгением Дюрингом. — М.: Политиздат, 1983. — 482 с. [Engel’s F. Anti-Dyuring. Perevorot v nauke, proizvedennyj gospodinom Evgeniem Dyuringom. Moscow: Politizdat; 1983. 482 s. (In Russ.)]
  3. Белан Д.В., Екимова И.В. Белки теплового шока при конформационных болезнях мозга // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. — 2019. — Т. 105. — № 12. — С. 1465–1485. [Belan DV, Ekimova IV. Heat Shock Proteins in Conformational Diseases of the Brain. Russian Journal of Physiology. 2019;105(12):1465–1485. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.1134/S0869813919120021
  4. Андрианов А.М. Конформационный анализ белков: теория и приложения. — Минск: Беларус. навука, 2013. — 518 с. [Andrianov AM. Konformacionnyj analiz belkov: teoriya i prilozheniya. Minsk: Belarus. navuka; 2013. 518 s. (In Russ.)]
  5. Пардаева С., Жумаева Ф., Ахмедов А. Функция белков клетки // Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. — 2021. — Т. 1. — № 10. — С. 369–379. [Pardaeva S, Zhumaeva F, Ahmedov A. Funkciya belkov kletki. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. 2021;1(10):369–379. (In Russ.)]
  6. Сахаров В.Н., Литвицкий П.Ф. Нестабильность конформации белка — общий компонент патогенеза болезней человека // Вестник РАМН. — 2016. — Т. 71. — № 1. — С. 46–51. [Sakharov VN, Litvitskiy PF. Disorders of Protein Conformation as a Typical Component of Various Human Disease Pathogenesis. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2016;71(1):46–51. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15690/vramn635
  7. Муравлева Л.В., Молотов-Лучанский В.Б., Клюев Д.А., и др. Внеклеточные нуклеиновые кислоты: происхождение и функции // Современные проблемы науки и образования. — 2010. — № 2. — С. 15–20. [Muravleva LV, Molotov-Luchanskij VB, Klyuev DA, i dr. Vnekletochnye nukleinovye kisloty: proiskhozhdenie i funkcii. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. 2010;2:15–20. (In Russ.)] Available from: https://science-education.ru/ru/article/view?id=1570
  8. Pisetsky DS, Fairhurst AM. The origin of extracellular DNA during the clearance of dead and dying cells. Autoimmunity. 2007;40(4):281–284. doi: https://doi.org/10.1080/08916930701358826
  9. Козлов В.А. Свободная внеклеточная ДНК в норме и при патологии // Медицинская иммунология. — 2013. — Т. 15. — № 5. — С. 399–412. [Kozlov VА. Free extracellular DNA in normal state and under pathological conditions. Medical Immunology (Russia). 2013;15(5):399–412. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.15789/1563-0625-2013-5-399-412
  10. Артеменков А.А. Дезадаптивные генетико-эволюционные процессы в популяциях человека промышленных городов // Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. — 2020. — Т. 28. — № 2. — С. 234–248. [Artemenkov AA. Disadaptive genetic-evolutionary processes in human populations of industrial cities. IP Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2020;28(2):234–248. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.23888/PAVLOVJ2020282234-248
  11. Павлов А.Н., Новичков С.А. Механизм биоинформационных процессов в организме человека // Научный интернет-журнал «Мир науки». — 2015. — Вып. 1. — С. 1–8. [Pavlov AN, Novichkov SA. Mechanism of bioinformational processes in human organism. The Scientific Online Magazine “The World of Science”. 2015;1:1–8. (In Russ.)] Available from: http://mir-nauki.com/PDF/07EMN115.pdf
  12. Москаленко А.В., Тетуев Р.К., Махортых С.А. К вопросу о современном состоянии теории колебаний // Препринты Института прикладной математики им. М.В. Келдыша. — 2019. — № 44. — С. 32. [Moskalenko AV, Tetuev RK, Makhortykh SA. On the current state of the theory of oscillations. Preprints of the M.V. Keldysh Institute of Applied Mathematics. 2019;44:32. (In Russ.)] doi: http://doi.org/10.20948/prepr-2019-44
  13. Shnoll SE. Cosmophysical factors in stochastic processes. Rehoboth New Mexico, USA: American Research Press; 2012. 430 p.
  14. Petsko GA. Protein structure and function. Oxford; New York: Oxford University Press; 2009. 195 р.
  15. Cui Q. Perspective: Quantum mechanical methods in biochemistry and biophysics. J Chem Phys. 2016;145(14):140901. doi: http://doi.org/10.1063/1.4964410
  16. Рожков С.П., Горюнов А.С. Фазовые диаграммы белкового раствора и структурные превращения молекулы белка // Труды Карельского научного центра РАН. — 2015. — № 12. — С. 87–95. [Rozhkov SP, Goryunov AS. Protein solution phase diagrams and protein molecule structural transitions. Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2015;12:87–95. (In Russ.)] doi: http://dx.doi.org/10.17076/eb238
  17. Петров Н.В. Реально действующая простая математическая модель о начале творения и эволюции живой Вселенной // Международный электронный журнал «Устойчивое развитие: наука и практика». — 2020. — Вып. 1 (27). — Ст. 1. [Petrov NV. A real-world simple mathematical model of the beginning of creation and evolution of the living universe. International Electronic Journal “Sustainable Development: Science and Practice”. 2020;1(27):1. (In Russ.)] Available from: http://www.trinitas.ru (accessed: 23.02.2020).
  18. Финкельштейн А.В. 50+ лет самоорганизации белков // Успехи биологической химии. — 2018. — T. 58. — С. 7–40. [Finkel’shtejn AV. 50+ let samoorganizacii belkov. Uspekhi biologicheskoj himii. 2018;58:7–40. (In Russ.)]
  19. Колюбаева С.Н., Свеклина Т.С., Шустов С.Б., и др. Митохондриaльный геном и старение кардиомиоцитов // Гены и клетки. — 2021. — Т. 16. — № 4. — С. 14–21. [Kolyubaeva SN, Sveklina TS, Shustov SB, et al. Mitochondrial genome and aging of cardiomyocytes. Genes and cells. 2021;16(4):14–21. (In Russ.)] doi: http://dx.doi.org/10.23868/202112002
  20. Лактанций. Божественные установления. Кн. I–VII. — СПб.: Изд-во Олега Абышко, 2007. — 512 с. [Laktancij. Bozhestvennye ustanovleniya. Knigi I–VII. Saint Petersburg: Izd-vo Olega Abyshko; 2007. 512 s. (In Russ.)]
  21. Супотницкий М.В. Словарь генетических терминов. — М.: Вузовская книга, 2007. — 508 с. [Supotnickij MV. Slovar’ geneticheskih terminov. Moscow: Vuzovskaya kniga; 2007. 508 s. (In Russ.)]
  22. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. — М.: Наука, 1991. — 271 с. [Vernadskij VI. Nauchnaya mysl’ kak planetnoe yavlenie. Moscow: Nauka; 1991. 271 s. (In Russ.)]
  23. Лисова Н.А., Черенева Е.А., Шилов С.Н., и др. Характеристика церебрального энергетического метаболизма у лиц пожилого возраста с нарушением когнитивных функций // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. — 2022. — Т. 14. — № 5. — С. 246–261. [Lisova NA, Chereneva EA, Shilov SN, et al. Characteristics of cerebral energy metabolism in elderly people with impaired cognitive functions. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022;14(5):246–261. (In Russ.)] doi: https://doi.org/0.12731/2658-6649-2022-14-5-246-261
  24. Депутат И.С., Грибанов А.В., Нехорошкова А.Н., и др. Энергетическое состояние головного мозга у женщин пожилого возраста, проживающих в условиях севера // Экология человека. — 2016. — № 9. — С. 40–45. [Deputat IS, Gribanov AV, Nekhoroshkova AN, et al. Brain Energy State in Elderly Women Living in the North. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2016;9:40–45. (In Russ.)]
  25. Rivera M, Lake J. The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes. Nature. 2004;431(7005):152–155. doi: https://doi.org/10.1038/nature02848
  26. Комарова В.А., Лавренченко Л.А. Методы выявления гибридизации и генетической интрогрессии при филогенетических несоответствиях // Журнал общей биологии. — 2021. — Т. 82. — № 6. — С. 403–418. [Komarova VA, Lavrenchenko LA. Approaches to detecting hybridization events and genetic introgression under phylogenetic incongruence. Journal of General Biology. 2021;82(6):403–418. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.31857/S0044459621060051
  27. Рубанова Е.В. В.И. Вернадский: Ноосферная концепция (к 150-летию со дня рождения) // Известия Томского политехнического университета. — 2013. — Т. 322. — № 6. — С. 171–174. [Rubanova EV. V.I. Vernadskij: Noosfernaya koncepciya (k 150-letiyu so dnya rozhdeniya). Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. 2013;322(6):171–174. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 "Paediatrician" Publishers LLC



This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies