Наследственный характер долгожительства подтверждается методом. Наследственная генетика

19 Января 2018

Генетики выяснили, почему люди живут дольше мух и обезьян

Люди живут значительно дольше насекомых и даже животных аналогичных размеров и массы благодаря особому устройству генов, связанных с подавлением клеточного стресса, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications (Carroll et al., Oxidation of SQSTM1/p62 mediates the link between redox state and protein homeostasis).

«Когда мы вставили в ДНК мушек человеческий ген p62, отвечающий за реакцию на стресс, такие насекомые прожили дольше, чем их сородичи, при высокой окислительной нагрузке. Это говорит о том, что способность реагировать на клеточный стресс могла подарить людям их относительно долгую жизнь», – рассказывает Виктор Корольчук из университета Ньюкасла (в пресс-релизе How did we evolve to live longer? – ВМ).

Считается, что продолжительность жизни млекопитающих взаимосвязана с типичной массой их тела. Так, небольшие грызуны живут относительно недолго, тогда как киты, слоны и крупные кошки, живут десятки и даже сотни лет. Иногда эта закономерность нарушается, примером чего служат 30-ти граммовые капские землекопы и ночницы Брандта, чья масса не превышает 8 граммов, живущие около 30-40 лет.

Другим большим исключением в этом плане, как рассказывает Корольчук, является человек – в среднем, люди живут в 1,5-2 раза дольше шимпанзе и других обезьян, а также хищников с сопоставимой массой и размерами тела. Ученые достаточно давно пытаются понять, что заставило наших предков жить дольше, и как с этим могут быть связаны различные возрастные проблемы со здоровьем, такие как рак и болезнь Альцгеймера.

Британские молекулярные биологи и их коллеги из Европы нашли возможное объяснение этому необычному качеству человека, изучая различные гены, связанные с так называемой аутофагией – процессом «переработки» ненужных и поврежденных белков клетки внутри лизосом, своеобразных внутриклеточных «биореакторов».

Аутофагия, как сегодня считают ученые, играет важную роль в защите клеток от стресса. Под этим словом биологи понимают не психологическую нагрузку, а накопление в организме окислителей и различных агрессивных молекул, которые повреждают белки, ДНК и другие важнейшие компоненты клеток. Подобные разрушения могут закончиться фатально для них, и поэтому клетки постоянно вырабатывают целый набор антиоксидантов, которые нейтрализуют окислители, и превентивно уничтожают уже поврежденные «молекулы жизни».

Внимание ученых привлек ген p62, один из «дирижеров» аутофагии, повреждение которого приводит к развитию бокового амиотрофического склероза, «болезни Стивена Хокинга», при которой человека охватывает полный паралич из-за массовой гибели клеток мозга.

Подобная связь натолкнула Корольчука и его коллег на мысль, что p62 может играть важную роль в выживании клеток мозга, большая часть которых не обновляется и живет с человеком всю его жизнь. Ученые попытались раскрыть роль этого гена и белка, пересадив его в ДНК мушек и проследив за тем, как поменялась работа их клеток после такой «операции».

Как показал этот эксперимент, p62 играет двоякую роль в работе клеток мозга – он одновременно является и «датчиком кислорода», и своеобразным «спусковым крючком», который запускает процесс «сборки мусора» и его утилизации внутри лизосом. Человеческая версия этого белка гораздо сильнее и точнее реагирует на повышения и понижения в концентрации агрессивных молекул внутри нейронов, что заметно продлевает им жизнь в неблагоприятной обстановке.

Корольчук и его коллеги считают, что подобные улучшения в работе систем очистки клеток от оксидантов и последствий их взаимодействия с «молекулами жизни» постепенно накапливались в ДНК предков человека, что позволило им постепенно выйти на тот уровень долголетия, который сегодня характерен для нашего вида, и отсутствует у обезьян и других млекопитающих.

назад

Читать также:

09 Декабря 2015

Спасибо бабушкам за «гены долголетия»

Бабушки и дедушки оказались настолько важными для выживания человеческого рода, что возникли особые генные варианты, защищающие людей от болезни Альцгеймера и других возрастных заболеваний.

читать 07 Сентября 2017

Эволюция человека продолжается

Ученые выяснили, что естественный отбор до сих пор влияет на представителей нашего вида, элиминируя носителей вредных мутаций.

читать 23 Ноября 2016

Мужчины запрограммированы умирать раньше женщин

Несмотря на очень сильное повышение продолжительности жизни человека в целом, продолжительность жизни у мужчин все равно остается более низкой, чем у женщин.

читать 19 Декабря 2014

Цель нашей жизни – благополучие нашей микрофлоры?

«Выбивая» стареющих особей, микрофлора (по крайней мере, отчасти) создала оптимальную для собственного выживания демографическую структуру Homo sapiens. Но если раньше микробы убивали стариков, то сейчас, благодаря достижениям цивилизации, они лишь снижают качество их жизни.

читать 10 Октября 2014

Эволюция полового диморфизма в продолжительности жизни человека (литература)

Почему люди живут дольше других высших приматов? Почему женщины живут дольше мужчин? В чем значимость менопаузы? Ответы на эти вопросы могли бы объяснить механизмы, лежащие в основе эволюции старения человека.

Недавно, прибегнув к близнецовому методу исследования, ученые подсчитали, что средняя продолжительность жизни человека возросла приблизительно с 50 лет до 70-80 лет.

История вопроса

Во времена Римской империи этот показатель достигал всего лишь 23 лет. Но, несмотря ни на что, во все эпохи были люди, жившие не менее 100 лет. Так же было отмечено, что около 25-26% длительности жизни принадлежат генетической закладке.

Первые гипотезы

Первым ученым генетиком, выдвинувшим оформленную гипотезу, стал П. Медавар. Его гипотеза в нынешние времена именуется «теорией накопления мутаций». Он предположил, что аллели людей и животных достигших определенного возраста начинают подвергаться слабому эволюционному отбору. В итоге, образовавшиеся мутации накапливаются в геноме и фенотипически проявляются в виде старения.

После Медавара Д. Вильямс выдвинул свою теорию, которую он сформулировал так: найденные им плейотропные гены могут приносить важную пользу в процессе естественного отбора в молодом возрасте, и наоборот приносить вред в старости, тогда, когда роль естественного отбора снижается. Сегодня эта теория известна ка «антагонистическая плейотропия».

М. Класс на примере нематод определил, что за длительность жизни отвечает конкретный набор генов. Но данная теория так и осталась не развитой. Следующим последователем теории продления жизни стал Т. Джонсон, выделивший ген age-1(hx546). В последующем этот ген был определен как первый геронтоген, то есть ген, определяющий процесс старения. Именно он и стал отправной точкой в изучении современной генетики долголетия.

Теории конца 19 - начала 20 века

Изучив 20 000 пар близнецов в период с 1870 по 1910 год было выяснено, что долголетие связано всего на 25% с генетической предрасположенностью. Так же стало ясно, что ген долголетия не так важен до 60 лет. Но при переходе этого возрастного рубежа его роль становится весьма и весьма значимой. В процессе изучения ученые генетики еще отметили, что не только ген долголетия, но и заболевания, передающиеся по наследству, влияют на продолжительность жизни.

Современные изыскания

Изучив истории долгожителей, американские и японские ученые подчеркнули, что те имели в своем арсенале, либо совершенно незначительный набор заболеваний, либо вовсе их не имели. Но речь тут шла только лишь о влиянии генетических заболеваний на долгожительство, хотя кроме них важная роль еще отведена и факторам окружающей среды.

Ф. Шахтер в 1994 году предложил классификацию кандидатных генов. И первым геном долголетия стал ген аполипопротеина Е. При этом ученые выделили три формы белка:

• АпоЕ2;
• АпоЕ3;
• АпоЕ4.

В связи с тем, что АпоЕ4 отвечает за повышенное содержание холестерина в организме его концентрация в генетическом материале 100-летних людей в два раза ниже, чем концентрация АпоЕ2. И снова, получив такие данные, речь пошла не об открытии гена долголетия, а об очередном выявлении гена «болезненности».

Такая же участь коснулась и других генов, аллеля P гена AпoAl и MTTP. Хоть они и влияли на продолжительность жизни с точки зрения здоровья, но все же их нельзя было назвать «генами долголетия».

Но мутации в аллеле гена АпоС-III прямо пропорциональны сроку жизни.

К другой изучаемой группе генов долголетия относятся гены ренин-ангиотензиновой системы. Так как продукты этих генов отвечают за сердечно-сосудистую смертность, то их по праву можно назвать генами, влияющими на продолжительность жизни, но не более.

Не последнюю роль в продолжительности жизни играет тип питания. Стало ясно, что повышенная калорийность пищи пагубно влияет на организм человека, тем самым сокращая его возрастные показатели смертности. И кроме этого влияние оказывает низкий уровень инсулина в крови и инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1). Соответственно при снижении данных показателей ведет к увеличению длительности жизни. А специфический аллель IGF1R снижает (IGF-1), тем самым повышая возрастной барьер продолжительности жизни, что и было отмечено у долгожителей.

Следующий «ген долголетия» - это ген HFE. Мутации в нем приводят к наследственному гемохроматозу.

Кроме этого хронический воспалительный процесс так же непосредственно влияет на срок жизни. Этот процесс во многом подчинен интерлейкину-6.

К числу генетических факторов, отвечающих за долголетие, так же относится полигенная система главного комплекса гистосовместимости (HLA).

Было проведено множество исследований в разных концах света с разными расами и народностями, но не один эксперимент не дал должного результата и не был подтвержден впоследствии.

Работа продолжается…

Еще в 1930 году представители научного мира начали работу над поиском гена долголетия. Но с того времени официально было доказана только роль всего лишь одного гена – аполипопротеина, отвечающего за обмен липопротеинов. При анализе генетического материала лиц перешагнувших 100-летний рубеж, четко прослеживалось преобладание аллеля Е2 над аллелем Е4 в рамках данного гена. Так же была определена крепкая связь генотипа GG аполипопротеина с фактором популяционной генетики . Так японцы, французы и немцы и явились теми счастливыми обладателями аполипопротеинового генотипа GG.

1 . Живое характеризуется: негэнтропией, метаболизмом, размножением, наследственностью и изменчивостью.

2 . Теория абиогенного происхождения жизни на земле предложена: А.Опариным.

3 . Эволюционно обусловленные уровни живого: молекулярно-генетический, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

4 . В 1839г. клеточная теория была сформулирована: Т.Шванном и М.Шлейдоном.

5 . Важное дополнение к клеточной теории о том, что “каждая клетка происходит из другой клетки”, сделал в 1858г.: Р.Вирхов.

6 . К прокариотам относятся: сине-зеленые водоросли и бактерии.

7 . Современной гипотезой происхождения эукариотических клеток является: гипотеза эндосимбиоза.

8 . Организмы: прокариоты – организация наследственного материала: нуклеоид.

Организмы: эукариоты – организация наследственного материала: хромосомы, содержащие ДНК и белки.

9 . Современная модель молекулярной организации плазматической мембраны: жилкостно-мозаичная.

10 . Органеллы: рибосомы -- Функции: синтез белков. Органеллы: митохондрии -- Функции: образование АТФ. Органеллы: Гладкая ЭПС -- Функции: синтез углеводов и жиров. Органеллы: пластинчатый комплекс -- Функции: упаковка и выделение секретов и экскретов за пределы клетки. Органеллы: центросома -- Функции: участие в делении клеток. Органеллы: лизосомы -- Функции: внутриклеточное переваривание веществ.

11 . Плазмиды клеток - это небольшие фрагменты: ДНК.

12 . Генетическая активность ядра клетки определяется: эухроматином.

13 . Молекулярная структура ДНК расшифрована: Уотсоном и Криком.

14 . Молекула ДНК эукариот: линейная, двухцепочечная.

15 . ДНК клеток эукариот находится: в ядре, хлоропластах, митохондриях.

16 . Химические компоненты хроматина эукариотических клеток: гистоновые белки, ДНК, кислые белки.

17 . Число, структура и размеры хромосом характеризуют: кариотип.

18 . Генетический код содержит: 61 смысловой и 3 терминирующих триплета.

19 . Информативный участок гена – это: экзон.

20 . Участки, разделяющие гены – это: спейсеры.

21 . Повторяющиеся последовательности ДНК кодируют: тРНК, рРНК.

22 .Мультигенные семейства и комплексы, свойственные геному: эукариот.

23 . Стадии биосинтеза белка - Протекающие процессы

транскрипция – образование пре-иРНК

процессинг – преобразование пре-иРНК в

зрелую иРНК

трансляция – образование первичной

структуры белка

конформация – образование окончательной молекулы белка

24 . Транскрипцию осуществляет фермент: РНК-полимераза.

25 . Оперон содержит: ген-промотор, структурные гены, ген-оператор.

26 . Регуляция транскрипции может осуществляться: индукцией и репрессией.

27 . Индукция оперона у прокариот: поступление индуктора в цитоплазму – образование комплекса индуктор-репрессор – освобождение гена-оператора от связи с репрессором – движение фермента РНК-полимеразы к структурным генам – считывание информации со структурных генов – образование конечного белкового продукта.

28 . Индуцировать работу оперона могут:

ц-АМФ, гомоны, стадиоспецифические белки.

Размножение клеток и организмов.

29 . Упаковки ДНК в хромосоме: нуклеосомная нить – микрофибрилла – хромонема – хроматида.

30. Нуклеосомная нить – элементарная структура хромосомы эукариот состоит: из гистоновых белков и ДНК.

31 . Хромосомы дифференцированных клеток эукариот содержат: одну молекулу ДНК, белки гистоны.

32 . Стадии митотического цикла: автосинтетическая интерфаза – профаза – метафаза – анафаза – телофаза.

33 . Митотический цикл клетки включает: постсинтетический период, синтетический период, пресинтетический период, митоз.

34 . Репликация ДНК происходит: в синтетическом периоде.

35 . Наиболее распространенный способ репликации ДНК у эукариот: полуконсервативный.

36 . Репликация ДНК на лидирующей цепи происходит: непрерывно, в направлении 5 3 (новой цепи).

37 . Репликация ДНК на отстающей цепи происходит: фрагментами Оказаки, прерывисто.

38 . Сохранение исходного набора хромосом в результате деления клеток обеспечивает: митоз.

39 . Для поддержания исходного количества хромосом в анафазе митоза к полюсам расходятся: хроматиды.

40 . Биологическое значение митоза заключается: в поддержании постоянства кариотипа в соматических клетках, в осуществлении процессов регенерации и роста, в обеспечении бесполого размножения.

41 . Жизненный цикл клетки может: совпадать с митотическим, включать митотический цикл, период дифференцировки и гибель.

42 . Тип клеток Жизненный цикл

Нервные -- включает дифференцировку и гибель

Паренхима печени, почек – включает гетеросинтетическую интерфазу и митотический цикл.

Базальный слой эпителия кожи – равен митотическому.

43 . К бесполому размножению относятся: шизогения, митоз.

44 . При бесполом размножении: потомство представляет генетические копии родителей, клеточным механизмом является митоз, поставляется материал преимущественно для стабилизирующего отбора.

45 . К половому размножению относятся: партеногенез, гиногенез, андрогенез.

46 . При партеногенезе организм развивается: из яйцеклетки.

47 . При андрогенезе организм развивается: из двух сперматозоидов в цитоплазме яйцеклетки.

48 . При гиногенезе организм развивается: из яйцеклетки.

49 . Стадии сперматогенеза: размножение, рост, созревание, формирование.

50 . Стадии сперматогенеза число - Набор хромосом (n) и молекул ДНК (с)

сперматогонии 2n2c

сперматоцит I порядка 2п4с

сперматоцит II порядка 1п2с

сперматида 1п1с

51 . Клетки на стадии овогенеза - Набор хромосом (п) и число молекул ДНК (с)

Овогонии 2n2c

Овоцит I порядка 2п4с

Овоцит II порядка 1п2с

Яйцеклетка 1п1с

52 . Особенностями мейоза являются: в профазе1 происходит конъюгация хромосом и кроссинговер, в анафазе1 к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, мейоз включает два деления, в анафазе2 к полюсам клетки расходятся хроматиды, в результате мейоза в гаметах образуется гаплоидный набор хромосом.

53 . В мейозе расхождение гомологичных-унивалентов происходит: в анафазе1.

54 . В мейозе конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер происходит: в профазе1.

55 . Независимое расхождение хромосом при мейозе является важнейшим механизмом: комбинативной изменчивости.

Индивидуальное развитие организмов.

56 . Ланцетники имеют яйцеклетку: первично изолецитальную.

57 . Амфибии имеют яйцеклетку: умеренно телолецитальную.

58 . Птицы имеют яйцеклетку: резко телолецитальную.

59 . Плацентарные млекопитающие имеют яйцеклетку: вторично изолецитальную.

60 . В процессе оплодотворения яйцеклетки выделяют гиногамоны-1, которые: активируют движение сперматозоидов.

61 . Периоды эмбриогенеза: зигота, дробление, бластула, гаструла, образование осевых органов, гисто- и органогенез.

62 . Тип яйцеклетки Характер дробления

Первично изолецитальня – полное равномерное

Резко телолецитальная – неполное дискоидальное

Умерено телолецитальная – полное неравномерное.

63 . Способы дробления и гаструляции зависят: от количества желтка в яйцеклетке.

64 . В период дробления происходит: митотическое деление без дальнейшего роста клеток.

65 . Дробление яйцеклетки человека: полное неравномерное.

66 . Гаструляция у плацентарных происходит путем: деляминации.

67 . Головной мозг, спинной мозг и рецепторы органов чувств человека развиваются: из эктодермы.

68 . Сердце и кровеносные сосуды человека развиваются из участков мезодермы: спланхнотома.

69 . Печень и поджелудочная железа человека развиваются: из энтодермы.

70 . Опорно-двигательная система человека развивается из участков мезодермы: склеротома, миотома.

71 . Ткани зуба развиваются: эмаль – из эктодермы, дентин – из мезодермы, пульпа – из энтодермы.

72 . К провизорным органам анамний относятся: желточный мешок.

73 . Плаценту человека образуют: слизистая матки, хорион.

74 . В связи с развитием плаценты у млекопитающих редуцируются: желточный мешок, аллантойс.

75 . Ворсинка хориона омывается кровью материнского организма в плаценте: гемохориальный.

76 . Генетическая регуляция онтогенеза осуществляется: последовательной дерепрессией и репрессией генов.

77 . Продукты генов (иРНК, рРНК, и др.), определяющие развитие зиготы, синтезируются: в период овогенеза.

78 . Геном зародыша позвоночных всегда репрессироан на стадии: зиготы.

79 . Пуффы политенных хромосом являются: активными участками генома, временными образованиями,

80 . Дерепрессия генов зародыша человека начинается на стадии: дробления.

81 . Тотипотентность клеток зародыша человека: выше на ранних стадиях развития.

82 . Клетки зародыша способны к смене направления дальнейшего развития на стадии: дробления.

83 . Развитие однояйцевых близнецов у человека невозможно благодаря: тотипотентности бластомера.

84 . Развитие однояйцевых близнецов у человека возможно благодаря типу его яйцеклетки: регуляционной.

85 . Канализация развития зародыша связана с приобретением: унипотентности бластомеров, лабильной детерминации.

86 . Дифференцировка клеток в эмбриогенезе обусловлена: дифференциальной активностью генов, межклеточными контактными взаимодействиями.

87 . Эмбриональная индукция характеризуется: влиянием одних зачатков на развитие других, наличием организаторов, цепью последовательных индукций, способностью эмбрионального зачатка к восприятию индуктора.

88 . В критические периоды эмбриогенеза отмечаются: коренные изменения в развитии зародыша, наибольшая чувствительность к действию вредных факторов, повышение перинатальной смертности.

89. Восприимчивость эмбриона к действию внешних факторов в критические периоды: повышается.

90 . В эмбриогенезе критические периоды для всего зародыша: имплантация, плацентация.

91 . Наибольшая чувствительность органов зародыша млекопитающих к действию вредных факторов проявляется в периоды: образования плаценты, закладки органа.

92 . В период гисто- и органогенеза возникают пороки: фенокопии, ненаследственные.

93 . Наследственные пороки развития у человека обусловлены: генеративными мутациями, мутациями в зиготе.

94 . Наследственные пороки развития у человека обусловлены мутациями: в половых клетках, в зиготе, в бластомерах на ранних стадиях дробления.

95 . Для членистоногих при развитии с неполным метаморфозом характерны стадии: нимфы, личинки, яйца, имаго.

96 . Для развития с полным метаморфозом характерны стадии: личинки, яйца, куколки, имаго.

97 . Гистологические ферменты лизосом разрушают органы предшествующей стадии развития в период: куколки.

98 . Возраст Период постнатального онтогенеза человека

8-12 лет 1-е детство

13-16 лет подростковый

17-21 лет юношеский

22-35 лет 1-й период зрелого возраста

36-69 лет 2-й период зрелого возраста

99 . Ведущим фактором, влияющим на скорость полового созревания у человека, является: характер питания.

100 . Рост человека: имеет различную скорость на всех этапах онтогенеза, контролируется несколькими неаллельными генами, зависит от условий среды.

101 . Дорепродуктивный период онтогенеза человека характеризуется: дифференцировкой систем органов, ростом организма, становлением вторичных половых признаков.

102 . Сокращение продолжительности жизни человека обусловлено: избыточным весом, алкоголизмом, токсическим действием табачного дыма, сильными эмоциональными стрессами.

103. Постпродуктивный период онтогенеза человека характеризуется: снижением приспособительных возможностей организма, замедлением обменных процессов, социальной зрелостью и опытом, инволюцией систем и органов.

104 . Главный механизм старения заключается: в генетически запрограммированном нарушении гомеостаза.

Эндокринная Ш.Броун-Секар

Интоксикация организма продуктами гниения и ядами бактерий - И.Павлов

Накопление с возрастом свободных радикалов - Харман

Перенапряжение нервной системы - И.Павлов

Старение соединительной ткани - А.Богомолец

Генетически запрограммированной продолжительности жизни - Л.Хейфлик

107 . Старение человека сопровождается: снижением уровня пищеварительных соков, уменьшением жизненной емкости легких, ослаблением иммунитета.

108 . Ведущим фактором долгожительства человека, доказанным близнецовым методом, является: наследственность.

109 . Наследственный характер долгожитнльства подтверждается методом: близнецовым.

110 . Ген старения человека находится: в 1-й паре хромосом.

ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ.

111 . Цитологические основы “чистоты” гамет заключаются: в расхождении гомологичных хромосом в анафазе 1 деления мейоза, в наличии в гамете по одному аллельному гену из пары.

112 . По 2-му закону Менделя происходит расщепление признаков у гибридов в отношении: 1:2:1 по генотипу и 3:1 по фенотипу.

113 . При неполном доминировании расщепление по фенотипу у потомков от скрещивания двух гетерозиготных организмов составляет: 1:2:1.

114 . Взаимодействие между генами - Примеры

полное доминирование IaIo, IbIo

кодоминирование IaIb

115 . Для установления генотипа особи (анализирующее скрещивание) ее скрещивают: имеющим рецессивный признак.

116 . Вероятность резус-конфликта при браке резус-положительной гомозиготной матери и резус-отрицательного отца: 0%.

117 . Вероятность резус-конфликта при браке резус-положительной гетерозиготной матери и резус-отрицательного отца: 0%.

118 . Вероятность резус-конфликта при браке резус-отрицательной матери и резус-положительного гомозиготного отца по этому признаку: 100%.

119 . Вероятность резус-конфликта при браке гетерозиготных по резус-фактору родителей: 0%.

120 . Вероятность резус-конфликта при браке резус-отрицательной матери и резус-положительного гетерозиготного отца: 50%.

121 . Множественный аллелизм означает наличие в генофонде: нескольких аллелей одного гена, отвечающих за развитие разных проявлений признака.

122 . При взаимодействии генов по типу кодоминирования: в фенотипе одновременно проявляются оба аллельных гена.

123 . Присутствие в генотипе в одинаковой мере функционально активных двух аллелей одного гена характерно: для кодоминирования.

124 . У детей I, II, III, IV группы крови. Возможные группы крови родителей: II и III.

125 . Родители гетерозиготны по III группе крови. Вероятность рождения ребенка с III группой крови составит: 75%.

126 . Мать со II группой крови имеет ребенка с I группой крови. Возможные группы крови отца: I, II, III.

127 . У родителей с I и IV группой крови дети унаследуют: II и III.

128 . Плейотропия – явление, при котором: одна пара генов контролирует проявление нескольких признаков.

129 . По 3-му закону Менделя происходит расщепление признаков у гибридов в отношении: 9:3:3:1 по фенотипу.

130 . Расщепление по фенотипу в отношении 13:3 или 12:3:1 возможно: при эпистазе.

131 . Расщепление по фенотипу в отношении 9:7 возможно: при комплементарном взаимодействии.

132 . При комплементарном взаимодействии новое качество признака будет в случае генотипов: АаВв, ААВВ, ААВв, АаВВ.

133 . При эпистатическом действии доминантного гена (В) проявление признака, контролируемого доминантным геном (А), не будет в генотипах: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв.

134 . Разная степень выраженности признаков цвета кожи, роста организма, близорукости у человека обусловлена: полимерией.

135. Сцепленное наследование признаков было установлено: Т.Морганом.

136

Группа сцепления – гены, локализованные в одной хромосоме

Генетическое картирование – определение положения какого-либо гена по отношению к другим генам в хромосоме

Сцепленное наследование признаков – наследование признаков, контролируемых генами, локализованными в одной хромосоме

Наследование, сцепленное с полом – наследование признаков, гены которых локализованы в негомологичных участках Х или Y хромосом.

137 . Расщепление по фенотипу при скрещивании АаВв х аавв будет составлять:

При независимом наследовании – АаВв, аавв, Аавв, ааВв равновероятно.

При полном сцеплении генов – АаВв, аавв равновероятно.

При неполном сцеплении генов -- АаВв, аавв, Аавв, ааВв в различных соотношениях.

138 . Генотип особи АаВв, гены А и В расположены - Возможное % соотношение гамет

В разных парах хромосом – АВ, Ав, аВ, ав -- в равных % соотношениях

В одной хромосоме и сцепление полное – АВ и аа в равных % соотношениях

В одной хромосоме, неполное сцепление – АВ, Ав, аВ, ав – в разных % соотношениях.

139 . Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются: сцепленно.

140 . Расстояние между генами, согласно теории Моргана, определяется: процентом кроссоверных организмов, полученных при анализирующем скрещивании.

141 . Частота кроссинговера зависит: от расстояния между генами в хромосоме.

143 . Возможное число кроссоверных форм: всегда меньше 50%.

144 . Если расстояние между генами А-В составляет 15 морганид, генами А-С 25 морганид, а генами В-С 10 морганид, то гены в хромосоме расположены в порядке: А-В-С.

145 . Число кроссоверных гамет будет больше, если расстояние между генами, контролирующими исследуемые признаки, будет равно: 25 морганид.

146 . Если мужчина с полученными от матери полидактилией и катарактой, гены которых доминантны, локализованы в одной аутосоме и сцеплены абсолютно, женится на здоровой женщине, то дети унаследуют более вероятно: оба порока одновременно, будут здоровы.

147 . Если расстояние между генами А и В в аутосоме составляет 40 морганид, то в дигетерозиготном организме образуется гамет: 30% каждого сорта некроссоверных, 20% каждого сорта кроссоверных.

148 . Гомогаметность характерна для самок: млекопитающих, дрозофил.

149 . Сцепленно с полом наследуются признаки, контролируемые генами, локализованными: в Х-хромосомах, в Y-хромосо-мах.

150 . Полностью сцепленно с полом наследуются признаки, контролируемые генами, находящимися: в негомологичном участке Х-хромосомы, в негомологичном участке Y-хромосомы.

151 . В брак вступают женщина-носитель гемофилии и здоровый мужчина. Возможность фенотипического проявления этого признака у детей составляет: 50% среди мальчиков.

152 . Если мужчина, страдающий дальтонизмом, женится на женщине-носитель-нице этого же гена, вероятность проявления этого признака у детей составит: 50% среди девочек и 50% среди мальчиков.

153 . В брак вступает мужчина, имеющий гипертрихоз, наследуемый как признак, сцепленный с Y-хромосомой. Вероятность проявления этого признака у детей: 100% среди мальчиков.

154 . Основные понятия и их определения:

Признаки, сцепленные с полом – признаки контролируются генами, локализованными в половых хромосомах.

Признаки, зависимые от пола – характер проявления доминантного гена зависит от пола.

Признаки, ограниченные полом – гены имеются у обоих полов, но признаки проявляются у одного пола.

155 . Модификационная изменчивость связана: с изменением активности ферментов.

156 . Методом изучения модификационной изменчивости является: вариационно-стстаический.

157 . Диапазон модификационной изменчивости является: нормой реакции.

158 . Значения признака образуют вариационный ряд при изменчивости: модификационной.

159 . Вариационная кривая, отражающая изменение признака в пределахнормы реакции, показывает, что организмы: со средним значением признака встречаются с высокой частотой, с крайними значениями признака встречаются редко.

160. Норма реакции признака: наследуется, носит приспособительный характер, может изменяться под влиянием факторов среды.

161 . Нестабильные условия среды способствуют сохранению организмов: с широкой нормой реакции.

162 . Степень выраженности признака называется: экспрессивностью.

163 . Пробиваемость гена в признак называется: пенетрантностью.

164 . Новые сочетания признаков у потомства обусловлены: комбинацией генов.

165 . Механизмы комбинативной изменчивости: кроссинговер, случайный подбор родительских пар, случайная встреча гамет при оплодотворении, вегетативное размножение.

166 . Рекомбинация наследственной информации осуществляется: при коньюгации.

167 . Новые сочетания признаков у организмов возможны в результате: независимого расхождения хромосом, кроссинговера, случайной встречи гамет при оплодотворении, случайного подбора родительских пар.

168 . Мутации и их характеристика:

Гетероплоидия – увеличение или уменьшение кариотипа на одну хромосому.

Полиплоидия – увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору.

Инверсия – поворот участка хромосомы на 180 .

Дупликация – удвоение участка хромосомы.

Делеция – утрата части хромосомы.

169 . Генными мутациями обусловлены: серповидноклеточная анемия, фенил клетонурия.

170 . Генеративные мутации наследуются, носят ненаправленный характер, у генетически близких видов сходны.

171 . Закон гомологических рядов наследственной изменчивости был открыт в 1932 году: Н.И.Вавиловым.

172 . Роль мутации в эволюционном процессе заключается: в увеличении генетического разнообразия особей популяций, в увеличении резерва для наследственной изменчивости.

173 . К антимутационным механизмам относятся: репарация ДНК, многократные повторы генов, парность хромосом, вырожденность генетического кода.

174 . Периоды воздействия на человека повышенной солнечной активности сопровождаются: увеличением частоты мутаций, ростом частоты генетически обусловленных заболеваний, увеличением частоты появления злокачественных опухолей.

175 . Генеалогический метод позволяет установить: тип наследования заболевания или признака, прогноз риска заболевания для потомства.

176 . При аутосомно-доминантном типе наследования: признак обнаруживается в каждом поколении, вероятность проявления редкого признака у ребенка, если этот признак имеет один из родителей, равен 50%, потомки мужского и женского пола наследуют признаки с одинаковой частотой.

177 . Основным методом диагностики хромосомных болезней человека является: цитогенетический.

178 . Генные мутации можно выявить с помощью метода: биохимического.

179 . Цитогенетический метод выявляет мутации: хромосомные, геномные.

180 . Для прямого способа изучения кариотипа человека используется: делящиеся клетки костного мозга.

181 . Материал для непрямого способа изучения кариотипа: культура клеток из амниотической жидкости.

182 . Денверская классификация хромосом основана: на дифференциальном окрашивании хромосом.

183 . Парижская классификация хромосом основана: на дифференциальном окрашивании метафазных хромосом.

184 . Геномными мутациями обусловлены: синдром Дауна, синдром Патау.

185 . Нарушение числа аутосом обуславливает синдромы: Патау, Дауна.

186 . Связаны с нарушением структуры хромосом синдромы: Вольфа, “Кошачьего крика”.

187 . Кариотип и хромосомные болезни:

47.21+ -- синдром Вольфа

47.ХХХ -- синдром женской трисомии

47.ХХУ -- синдром Кляйнфельтера

188 . Экспресс метод определения полового хроматина может быть использован для диагностики синдромов: Шерешевского-Тернера, Кляйнфельтера.

189 . Х-половой хроматин (тельце Барра) отсутствует при синдроме: Шерешевского-Тернера.

190 . Х-половой хроматин определяется: в соматических клетках на стадии интерфазы.

191 . Для установления соотносительной роли генотипа и среды в развитии заболеваний у человека применяется метод: близнецовый.

192 . Ведущий фактор для развития признака или заболевания - Признаки или заболевания. Коэффициент наследуемости Хольцингера

Среда – паротит (свинка) Н=1.0, незаращение верхней губы Н=0.3, эндемический зоб Н=0.4.

Генотип – форма носа Н=1.0

Среда и генотип – сахарный диабет Н=0.6

193 . Популяционная генетика человека изучает: генетическую структуру популяций, частоту встречаемости аллелей, обуславливающих заболевания человека.

194. Частота встречаемости генетически обусловленных заболеваний человека распределяется по закону: Харди-Вайнберга.

195 . Увеличение риска рождения детей с наследственными аномалиями обусловлено: географическими изолятами, родственными браками.

196 . Географические и социальные изоляты увеличивают риск рождения детей с наследственной патологией вследствии: гомогенезации популяций.

197 . Нарушение панмиксии в популяциях приводит: к увеличению наследственных патологий, к вероятности перехода рецессивных генов в гомозиготное состояние.

198-199 . Степень родства и доля общих генов:

Монозиготные близнецы – 100%

Сибсы – 50%

Дядя и племянник – 25%

Родитель и ребенок – 50%

дед и внук – 25%

200 . Коэффициент родства определяет: долю общих генов, полученных от предков

201 . Родственные браки увеличиваюь вероятность: перехода рецессивных генов в гомозиготное состояние.

202 . Фаги могут осуществлять: трансдукцию.

203 . Способами трансгенеза являются: трансформация, трансдукция.

204 . Методом генной инженерии является: трансгеноз.

205 . ПОЛУЧЕНИЕ - МЕТОДЫ

Штаммов кишечной палочки, синтезирующей гормоны человека, является задачей – генной инженерии.

Гормонов человека, синтезированных кишечной палочкой в промышленных масштабах, является задачей -- биотехнологии.

206 . Генотерапия заключается: в репарации дефектного гена, в замене дефектного гена.

ГОМЕОСТАЗ

207 . Генетический гомеостаз – это: сохранение генетической индивидуальности.

208 . Механизмы поддержания генетического гомеостаза: редупликация ДНК, репарация ДНК, точное распределение генетической информации при митозе.

209 . При опухолевом росте: пролиферация клеток возрастает, способность к дифференцировке утрачивается.

210 . Конституционный иммунитет обусловлен: отсутствием взаимодействия между клеточными рецепторами и антигеном.

211 . К неспецифическим факторам иммунной защиты у млекопитающих относятся: барьерная функция эпителия кожи и слизистых оболочек, лизоцим, бактерицидные свойства желудочного и кишечного сока.

212 . К неспецифическим факторам иммунной защиты у позвоночных относятся: тканевые барьеры и лизоцим.

213 . К центральным органам иммунной системы амниот относятся: Пейеровы бляшки тонкого кишечника, сумка Фабрициуса, костный мозг, тимус.

214 . Периферическими органами системы иммунитета являются: лимфатические узлы, селезенка, небные миндалины.

215 . У человека органами иммунной системы являются: лимфатические узлы, Пейеровы бляшки, костный мозг.

216 . Формы иммунитета и примеры:

Специфический – антителообразование.

Неспецифический – барьерные свойства кожи, антимикробные свойства лизоцима.

217 . Антитела синтезируют: плазматические клетки.

218 . Клеточный иммунитет не развивается: при аутотрансплантации.

219 . Толерантность – это: отсутствие иммунного ответа на антиген.

220 . Физиологическая регенерация обеспечивает: самообновление на тканевом уровне.

221 . Основные способы репаративной регенерации внутренних органов млекопитающих: регенерационная гипертрофия, компенсаторная гипертрофия.

Почему мы еще не нашли средство продлить жизнь до 100–150 лет, хотя очень хотим? В чем секрет долгожителей, и есть ли он вообще?

«В 1951 году на Кавказские Минеральные Воды приехал отдыхать колхозник артели имени Андреева Александровского района Ставропольского края Василий Сергеевич Тишкин. Это был не совсем обычный курортник. В списке отдыхающих в графе "год рождения" против его фамилии значилось "1806 год". Этот колхозник в 1950 году в возрасте 144 лет выработал 256 трудодней».

«Здоровье» № 3, 1955 год

Честно говоря, верится с трудом. Тем более что официальные документы не подтвердили, что такой человек существовал. Пока официальный рекорд за Жанной Кальман - француженкой, которая умерла в возрасте 122 лет. Из ныне живущих на Земле людей нет никого старше 116 полных лет.

Чем от простых смертных отличаются те, кто смог преодолеть вековой рубеж ? Вопрос неоднозначный. Жанна Кальман, по ее словам, не прибегала ни к каким специальным средствам, чтобы продлить жизнь. Например, ей не были чужды алкоголь и сигареты (бросить курить ей пришлось только в 117 лет после операции). Это, конечно, не значит, что вредные привычки укрепляют здоровье. Однако случай с Кальман показывает, что в долгожительстве не все так однозначно.

«Здоровье» нашло несколько возможных причин, почему некоторые живут 90 лет и более. Конечно, если вы экстраверт, это абсолютно не значит, что вы проживете больше своих малообщительных сверстников. Но то что долголетие связано с некоторыми особенностями генетики, окружающих условий и поведения, отрицать нельзя.

Секрет долгожительства 1: открытость и оптимизм

«Человек - существо социальное, и условия жизни человеческого общества определяют всю его жизнь. Проблема долголетия - проблема биологическая и социальная одновременно».

«Здоровье» № 3, 1955 год

Из похожей предпосылки исходили авторы исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Genetics в 2013 году. Они изучили 583 американские и датские семьи, в которых были долгожители. Помимо ряда генетических исследований, они провели подробное анкетирование и самих долгожителей, и их супругов. Выяснилось, что среди людей старше 90 лет велика доля экстравертов. Те, кому не нравилось общаться, реже доживали до этого возраста.

Похожие данные получили в 2006 году, когда исследовали черты характера 285 долгожителей из штата Джорджия в возрасте 98 и более лет. Помимо того что долгожители сами отвечали на вопросы анкет, 273 из них давали дополнительную информацию об участниках. Практически все долгожители имели сниженные по сравнению с обычными людьми уровни нейротизма и враждебности, зато чаще проявляли доверие и были экстравертами, открытыми ко всему новому.

Секрет долгожительства 2: хорошая наследственность

«Оказались несостоятельными теории, пытающиеся найти причины преждевременной старости в изменениях одного какого-либо органа или ткани. Такой подход неверен. Живой организм является единой системой, определенным образом реагирующей на изменения внешней среды».

«Здоровье» № 3, 1955 год

Важен и характер, и состояние организма. Дать немало важной информации могут исследования геномов долгожителей. Одна из таких работ посвящена японцам, живущим на острове Окинава. Это место славится наибольшей концентрацией долгожителей и самой высокой в мире средней продолжительностью жизни: 92 года у женщин и 88 - у мужчин. В экономическом плане этот изолированный остров далеко не самый благоприятный - и никогда таким не был. А это значит, что максимальный возраст окинавцев определяет по большей части наследственность, а не благоприятные внешние условия.

Судя по результатам исследования, жителям Окинавы есть за что почитать своих предков. Большинство долгожителей этого острова происходят от некой небольшой группы японцев, в которой часто встречались «полезные» варианты некоторых генов. Гены, о которых идет речь, усиливают восприятие сигналов от гормона инсулина, а также снижают количество интерлейкина 1 - «молекулы воспаления». Это позволяет дольше поддерживать правильный обмен веществ и не болеть. Ученые подсчитали, что для брата или сестры долгожителя с Окинавы вероятность самому прожить больше 90 лет в 3-5 раз больше, чем для их ровесников без долгожителей в роду.

Секрет долгожительства 3: правильная реакция на стресс

«Собаки, подвергшиеся нервным травмам, резко худели, доходили до полного истощения. Иногда шерсть выпадала, собаки плешивели. У них появлялись кожные болезни. Возникала мышечная слабость, животные не могли сами взбираться на стол для опытов, резко падал тонус мускулатуры. Собаки начинали быстро дряхлеть».

«Здоровье» № 3, 1955 год

Тот, кто слишком много беспокоится, долго не проживет. Но и чрезмерно беспечные подвергают себя повышенной опасности и поэтому быстро умирают. Поэтому залог долгой и счастливой жизни - умеренная реакция на стресс, позволяющая избегать опасных воздействий, но не изводить себя из-за мелочей. Это подтверждается не только экспериментами в лаборатории Павлова, о которых писал журнал «Здорвоье» в 1955-м, но и исследованиями последних лет. Оказалось, что и у круглых червей, и у плодовых мушек, и у грызунов реакции нервной системы влияют на то, насколько активно в их организме выделяется инсулин и ряд других гормонов, связанных с обменом веществ. Это, в свою очередь, определяет, что мы усваиваем из пищи и насколько хорошо.

Вызвать сильный стресс, губительный для здоровья, можно несколькими путями: и чисто психологическими воздействиями, и отравлениями, длительным голодом, переохлаждением и перегревом... Чтобы долгое время быть устойчивым ко всем этим воздействиям, нужно иметь «правильные» гены. Это мы тоже наблюдаем у окинавских долгожителей.

Секрет долгожительства 4: в меру неблагоприятные условия

«Необходимо, особенно для старых людей, уметь ограничивать себя, избегать всяких излишеств».

«Здоровье» № 3, 1955 год

Острый стресс, при котором организм едва справляется с навалившимися на него невзгодами, не прибавит долголетия. А вот умеренно неблагоприятные условия, напротив, могут быть полезны. Например, исследования на животных показывают, что возможность питаться досыта не только приводит к лишнему весу, но и повышает частоту дыхания и скорость метаболизма. А вот при ограничении рациона на 10% от стандартного, наоборот, эти показатели снижаются. Получается, что умеренный недостаток пищи вынуждает организм расходовать энергию более экономно - а эту черту связывают с долгожительством.

Понижение температуры тоже продлевает жизнь, по крайней мере у круглых червей. Разумеется, они не должны находиться в холоде, но если температура вокруг стабильно ниже оптимальной на 2-3 градуса, черви живут дольше. Исследователи, которые обнаружили этот эффект в 2013 году, связывают его со сниженной скоростью метаболизма. Выходит, чем быстрее происходит обмен веществ, тем скорее он (а вместе с ним и жизнь животного) прекратится. Обратное тоже верно.

Лекарства от старости

Пока не существует препаратов, которые бы достоверно продлевали жизнь всем и каждому. Однако есть много лекарств, которые борются с отдельными проявлениями старости - ухудшением памяти или состояния костей, потерей мышечной массы и т. д. Также популярны нутрицевтики - биологически активные добавки к пище, содержащие витамины, минералы, и другие вещества, которых часто не хватает в повседневном рационе (при правильном подборе они и в самом деле помогают чувствовать себя лучше и стареть медленнее).

Изобрести же универсальную таблетку от старости , конечно, очень хочется, и такие работы ведутся. Но пока в основном на самых примитивных организмах. Например, два года назад ученые попытались удлинить жизнь дрожжам. Для этого они использовали два уже известных лекарства. Каждое из них по отдельности подавляет реакции иммунной системы и часто помогает пациентам с пересаженными органами. Оказалось, что если жидкость с разведенными в ней в определенной пропорции лекарствами добавлять к колониям дрожжей, последние живут дольше, более устойчивы к стрессу и дольше остаются молодыми (у ученых есть свои способы оценивать возраст дрожжей). По отдельности препараты такого эффекта не вызывают. Объявлять иммуносупрессоры панацеей от старости рано, ведь исследование проведено на дрожжах, которые очень и очень далеки по своему строению от человека. Ни на млекопитающих, ни даже на мушках и червях эффективность метода еще не тестировали.

В среднем лишь один человек из 10000 доживает до 100 лет. Очень часто такое долголетие является семейным, то есть присущим родителям, братьям, сестрам и их детям. В то время как среднестатистический человек имеет 25 %-ный вклад наследственности и 75 %-ный вклад образа жизни и факторов окружающей среды в свою продолжительность жизни, долгожители, способные прожить более 100 лет, имеют существенно большую наследственную компоненту - 33 % (женщины) и 48 % (мужчины). Таким образом, достаточно, чтобы один из родителей был долгожителем, чтобы иметь существенный бонус к здоровью и большой шанс дожить до 100 лет.

К. Франчески выделяет три возможных механизма феномена долгожительства у человека:

● У 90 - 100 летних отсутствуют варианты генов, способствующие развитию возраст-зависимых заболеваний;
● У них имеются варианты генов риска заболеваний, но их образ жизни и окружающая среда не способствовала их проявлению;
● 90 - 100 летние имеют «защитные» варианты генов, противодействующие возникновению возрастных заболеваний.

Существенно меньший вклад факторов среды в долголетие подтвердило американское исследование евреев-ашкенази, согласно которому 100-летние не отличаются от контрольной группы по подверженности основным факторам риска, таким как повышенный индекс массы тела, употребление алкоголя или курение. Еще более удивительно, что менее 20 % долгожителей удается избежать возникновения основных возрастзависимых заболеваний к моменту достижения 100-летнего возраста и 45 % имеют хотя бы одно из этих заболеваний до достижения 65 лет. Тем не менее очевидно, что риск смертности от таких заболеваний у долгожителей существенно снижен или они способны выдерживать большее количество хронических возрастных заболеваний на протяжении многих лет. В США медицинские расходы в течение последних двух лет жизни, приходящиеся на долгожителя свыше 100 лет, в три раза ниже, чем на 70-летнего пожилого человека. Несмотря на присутствие хронических заболеваний, 90 % долгожителей характеризуются отсрочкой нетрудоспособности в среднем до 93 лет, что демонстрирует их более высокие функциональные резервы на фоне возрастзависимых заболеваний. Потомки долгожителей также отличаются меньшей частотой возрастзависимых заболеваний, в частности инсультов (на 83 %), сахарного диабета 2-го типа (на 86 %), болезни Альцгеймера и потери памяти.

По гипотезе демографической селекции Д. Вопела, в той части популяции, которая характеризуется долгожительством, могут быть утрачены аллели (аллели - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака ), ассоциированные спреждевременной смертностью от связанных с возрастом заболеваний, и, напротив, накоплены генетические варианты, связанные с замедлением старения и повышенной стрессо-устойчивостью.

Отчасти это так. Известно более 300 генов, которые в разных исследованиях были связаны с долголетием у человека. Например, у всех долгожителей отсутствует «вредный» вариант ε4 гена аполипопротеина E, обладающего антиатеросклеротическим действием. Этот аллель тесно связан с возникновением болезни Альцгеймера, когнитивными нарушениями и возрастзависимой макулярной дегенерацией (физическое нарушение, возникающее в центре сетчатки глаза, в так называемой макуле, которая отвечает за остроту зрения ). Нередко у долгожителей имеются «защитные» варианты гена стрессоустойчивости FOXO3a или генов ферментов репарации ДНК RecQ. Причем гены стрессоустойчивости, ассоциированные с долгожительством у мужчин, часто отличаются от генов долгожительства у женщин. Согласно Дж. Чёрчу из Гарварда, долгожительство человека связано с аллелями таких генов, как LRP5 (отвечает за состояние костей), GHR и GH (канцерогенез), MSTN (состояние мышц), SCN9A (нечувствительность к боли), ABCC11 (запах тела), CCR5 и FUT2 (невосприимчивость к вирусам), PCSK9 и APOC (сердечно-сосудистые заболевания), APP (болезнь Альцгеймера), SLC3 OA8 (сахарный диабет).

Между тем в генетике долголетия человека пока что больше вопросов, чем ответов. В 2014 году, расшифровав геном 17 людей старше 110 лет, генетики не обнаружили каких-либо редких вариаций генов, достоверно отличающих долгожителей от остальной части человечества. Напротив, согласно данным К. Франчески, многие факторы генетического риска серьезных заболеваний присутствуют и у долгожителей. Например, варианты гена p53, предрасполагающие к возникновению рака, обнаруживаются и у совершенно здоровых долгожителей. У одной долгожительницы в возрасте за 110 лет нашли мутацию, которая должна была привести к смертельно опасной патологии правого желудочка сердца, но не привела. В работе Э. Слэгбум 2010 года не обнаружено сколько-нибудь значимых отличий в распределении генетических маркеров (снипов), связанных с рисками метаболического синдрома, сердечно-сосудистых заболеваний и различных видов рака между случаями сверхдолгожительства (как семейными, так и спонтанными) и остальной среднестатистической популяцией. Выполненное под руководством Н. Барзилая исследование показало аналогичную распространенность полиморфизмов возрастных заболеваний (нейродегенеративных, сердечно-сосудистых, опухолевых) у сверхдолгожителей и обычных людей.

Таким образом, несмотря на выявленную высокую долю наследуемости семейного долголетия (до 50 %), мало что известно о том, какие именно аллели действительно ассоциированы с данным признаком. Возможно, все дело в малой величине исследуемых групп - недостаточной статистике, ведь сверхдолгожителей во всем мире не так много, а полногеномные исследования все еще очень дороги. Однако возможны другие объяснения. П. Себастиани и Т. Пирлс из Бостонского университета выдвинули гипотезу, согласно которой большинство аллелей генов поодиночке оказывают такое слабое воздействие на долголетие, что не проходят высокий порог достоверности, принятый в GWAS-анализе (5*10^-8). Однако, если несколько десятков аллелей встречаются в одном генотипе в очень редких комбинациях, они оказывают сильное воздействие, продлевая человеку жизнь до 100 лет и более, даже несмотря на его образ жизни. В рамках NewEngland Centenarian Study этим же авторам удалось выявить 281 снип, ассоциированный со 130 генами, сочетания которых способны были объяснить долгожительство свыше 100 лет. Большинство из этих генов хорошо известны биогеронтологам, поскольку манипуляции с их эволюционными аналогами (ортологами) уже продлевали жизнь у модельных животных. Прежде всего это гены сигнальных путей гормона роста, инсулиноподобного фактора роста-1 и провоспалительного фактора транскрипции NF-kB, играющих важную роль в механизмах старения.

Таким образом, увеличение продолжительности жизни у долгожителей связано не столько со снижением частоты встречаемости в популяции отдельных аллелей, предрасполагающих к конкретным возрастзависимым заболеваниям, сколько с наличием у индивида комбинаций десятков аллелей, позволяющих противостоять вредным влияниям окружающей среды и нездорового образа жизни, замедлять процессы старения и отсрочивать возраст начала развития патологий. Такой неожиданный поворот еще раз наводит на мысль, что старение - это болезнь, а возрастзависимые патологии - это лишь ее проявления. Еще одно возможное объяснение состоит в том, что измененная активность генов сверхдолгожителей обусловлена отличиями не в строении генов, а в их эпигенетической регуляции.

Исследование рисунка метилирования ДНК 100-летних, выполненное Г. Атцмоном на стволовых CD34+ клетках красного костного мозга, выявило характерные особенности, которые, возможно, и объясняют отличие в активности некоторых генов, наблюдаемое у долгожителей. Ю. Су из колледжа Альберта Эйнштейна обнаружила у 100-летних долгожителей микроРНК miR-142, которая в 18 раз более активна, чем у контрольной популяции. Как оказалось, ее функция состоит в подавлении связанных со старением генов IGF-1-пути. Пониженный уровень IGF-1 в плазме крови и подавление внутриклеточного IGF-1-зависимого сигнального каскада - маркер долголетия. С одной стороны, это существенно снижает риск возникновения опухолевых заболеваний, с другой - способствует саркопении (постепенному уменьшению мышечной массы).

По данным Г. Паолиссо, в отличие от остальных пожилых людей у долгожителей не наблюдается гиперфункция бета-клеток поджелудочной железы и инсулинорезистентность - нарушенный биологический ответ тканей организма на действие инсулина, способствующий развитию сахарного диабета 2-го типа. У 100-летних людей нет признаков развития аутоиммунных заболеваний, у них существенно ниже спектр антител против собственной ткани щитовидной железы, надпочечников, гипофиза и гипоталамуса, разрушающих эти органы и ткани, по сравнению со средне-статистическими 70-летними пожилыми людьми. В то же время, как показали исследования Дж. Пассарино, у наследственных долгожителей снижена функция щитовидной железы.

Гормоны щитовидной железы активизируют метаболизм в тканях тела. Возможно, что некоторое замедление метаболизма в целом способствует замедлению процессов старения. По данным работ проф. А. Барановской-Бик, уровни гормона адипонектина в крови 100-летних значительно превышали показатели женщин из других возрастных групп. Этот гормон регулирует энергетический метаболизм и оказывает антивоспалительный и антиатерогенный эффекты. Как известно, уровень этого гормона понижен при метаболическом синдроме. Снижение экспрессии адипонектина коррелирует с инсулинорезистентностью. У задействованных в исследовании долгожительниц были зафиксированы также пониженные уровни инсулина и лептина в сочетании с низкой инсулинорезистентностью и низким содержанием холестерина.

По данным Д. Монти и коллег, по сравнению с молодыми людьми у долгожителей повышен уровень стресс-гормонов - кортизола, кортикотропин-релизинг гормона, адренокортикотропного гормона. У них увеличен уровень провоспалительных цитокинов, в частности интерлейкина-6 и лейкотриенов. Одновременно наблюдается активизация противовоспалительных и детоксификационных механизмов, подавляющих перекисное окисление липидов мембран. Одна из причин более низкой пероксидации липидов - преобладание в мембранах клеток долгожителей мононенасыщенных жирных кислот над полиненасыщенными. Обладая всего одной двойной связью в своей молекуле вместо нескольких, мононенасыщенные жиры сохраняют свою текучесть, однако менее подвержены прогорканию. Согласно исследованию С. Коллино, у долгожителей наблюдается особенный профиль метаболитов крови. В частности, они отличаются величиной концентраций 41 вида липидов. У них отмечается относительно низкий уровень липида глицерофосфохолина и аминокислоты триптофана, и высокий - сфингомиелинов, N-ацетил-гликопротеинов, глутамина, цитрата, креатинина и фенилаланина. Низкий уровень триптофана сопряжен с более высоким уровнем функционирования иммунной системы, поскольку продукты его катаболизма угнетают иммунитет.

По данным С. Рампелли, в микрофлоре кишечника долгожителей по сравнению со среднестатистическими пожилыми людьми преобладают бактерии родов Escherichia и Ruminococcus. В связи с этим у микрофлоры долгожителей наблюдается повышенная активность генов триптофанового метаболизма. Утилизация триптофана микробиотой является возможным механизмом его пониженного уровня в крови.