2.2 Теория старения в результате накопления мутаций

Была впервые выдвинута в 1954 г. физиком Лео Сцилардом, который пришел к этому выводу, наблюдая за действием радиации на людей и животных, сокращавшим их жизнь. Радиация вызывает множественные мутации ДНК, а также ускоряет появление таких признаков старения, как седина или раковые опухоли. Из этого Сцилард сделал вывод, что именно мутации являются причиной старения людей и животных. И хотя он не сумел объяснить, каким образом мутации возникают у людей и животных, не подвергавшихся облучению, по его мнению, они, возможно, есть не что иное, как результат естественных повреждений клеток.

Простейшим элементом процесса старения служит "удар" (или попадание) (не обязательно производимый ионизирующей частицей), который инактивирует все гены в одной хромосоме соматической клетки. "Удары" представляют собой случайные явления; вероятность поражения любой хромосомы остается постоянной на протяжении всей жизни, а общая частота ударов характерна для данного вида. В результате таких ударов доля нормально функционирующих соматических клеток уменьшается во времени до тех пор, пока не достигнет уровня, при котором вероятность умереть в единицу времени (для человека - за один год) равна единице.

Одновременно предполагается, что каждый индивидуум несет на себе бремя генетических "ошибок".

"Ошибкой" считают мутацию одного из генов, важных для нормальной функции соматической клетки. Сциллард полагает, что число таких генов у человека составляет 3000 из общего числа генов. Клетка становится нежизнеспособной, когда любая пара таких генов перестает действовать. В соответствии с этим при попадании в какую-либо хромосому клетка перестает функционировать если гомологичная хромосома получила такой же удар или гомологичная хромосома уже несет "ошибку" в данной точке. Приняв вероятные значения для ряда различных количественных показателей, точные значения которых никому не известны, Сциллард выводит из этой модели правдоподобные приближения к уже известным количественным показателям, конкордантности близнецов по возрасту смерти.

По мысли некоторых ученых, обусловленное мутациями ДНК старение не так серьезно, как старение, вызванное неисправимыми повреждениями РНК, белков и ферментов. Ошибки в синтезе РНК и белков приводят к старению клеток в результате, «катастрофы ошибок».

Каждая молекула РНК, считанная с ДНК, ответственна за синтез множества копий определенного фермента; РНК служит «матрицей», с которой делается множество идентичных копий молекулы белка. Следовательно, при дефектной РНК каждая белковая молекула, сходящая с «конвейера» будет так же дефектна и не сможет эффективно участвовать в реакциях обмена веществ. Кроме того, некоторые ферменты участвуют в производстве белков на базе «матричной» РНК, а другие осуществляют синтез РНК на матрице ДНК. Значит, если ошибка вкралась в структуру РНК или белка, она будет производить все более ущербные «матрицы», что приведет к кумулятивному эффекту - лавинообразному накоплению ошибок и к последней катастрофе — смерти.