Биологический смысл старения (теоретический анализ)

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На протяжении многих веков ученые пытаются найти ответ на вопрос: почему стареют живые организмы? Предложено множество научных теорий, объясняющих отдельные механизмы старения. Однако даже их интегральный анализ не позволяет выработать универсальную теорию старения. При этом все существующие теории относят старение к сугубо негативным явлениям жизни. Цель настоящего обзора — показать фундаментальную роль старения в эволюционном развитии живой материи. Дана принципиально новая трактовка биологического смысла старения в процессе онтогенеза и развития живой природы в целом в виде гипотезы сбора, формирования и архивирования структурной информации в тканях организма на молекулярном уровне. Предполагается, что эволюционное развитие осуществляется посредством мутации молекул генома и конформации белковых молекул. Эти превращения результируют поиск органическими молекулами новой информации, которая архивируется в их структуре в виде ригидных блоков. По мере роста информационных архивов функционально активная часть органической молекулы сокращается. Эти изменения — в основе процесса старения. По достижении предела архивных накоплений новой информации структурные образования прекращают свою жизнедеятельность и подвергаются метаболической переработке собственным организмом или другими организмами биосферы. Выдвинута гипотеза базового механизма старения организма в виде сбора, обработки и архивирования молекулярной биологической информации. Непрерывный обмен между организмами постоянно совершенствующимися структурными блоками молекулярной информацией в биосфере посредством всеобщего метаболизма определяет эволюционное развитие живой материи в целом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Владимир Николаевич Шабалин

Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: shabalin.v2011@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1861-759X
SPIN-код: 9290-3532

д.м.н., профессор, академик РАН

Россия, Москва

Список литературы

  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.)]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Издательство "Педиатръ", 2024



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах