Хейфлик теориясының құрылу тарихы
Леонард Хейфлик (20 жылы 1928 мамырда Филадельфияда дүниеге келген), Сан-Францискодағы Калифорния университетінің анатомия профессоры өз теориясын 1965 жылы Филадельфиядағы Вистар институтында (Пенсильвания штаты) жұмыс істеп жүргенде жасады. оның 1974 жылы жарық көрген «Ішкі мутагенез» атты кітабы. Хейфлик шегінің концепциясы ғалымдарға адам ағзасындағы жасушалардың қартаюының әсерін, жасушаның эмбриональды кезеңнен өлімге дейінгі дамуын, соның ішінде хромосомалардың ұштарының ұзындығын қысқарту әсерін зерттеуге көмектесті. теломерлер.
1961 жылы Хейфлик Вистар институтында жұмыс істей бастады, онда ол адам жасушаларының шексіз бөлінбейтінін бақылау арқылы байқады. Хейфлик пен Пол Мурхед бұл құбылысты «Адамның диплоидты жасуша штаммдарын сериялық өсіру» атты монографиясында сипаттады. Хейфликтің Вистар институтындағы жұмысы институтта эксперименттер жүргізген ғалымдар үшін қоректік ерітінді беруді көздеді, бірақ сонымен бірге Хейфлик жасушалардағы вирустардың әсері туралы жеке зерттеулерімен айналысты. 1965 жылы Хейфлик «Жасанды ортадағы адамның диплоидты жасушаларының штаммдарының шектеулі өмір сүру ұзақтығы» атты монографиясында Хейфлик шегі тұжырымдамасын әзірледі.
Хейфлик жасуша митозды, яғни бөліну арқылы көбею процесін қырық-алпыс рет қана аяқтауға қабілетті, содан кейін өлім болады деген қорытындыға келді. Бұл тұжырым ересек немесе жыныс жасушаларына қарамастан, жасушалардың барлық түрлеріне қатысты. Хейфлик гипотезаны алға тартты, оған сәйкес жасушаның ең аз репликациялық қабілеті оның қартаюымен және сәйкесінше адам ағзасының қартаю процесімен байланысты.
1974 жылы Хейфлик Мэриленд штатының Бетезда қаласында Ұлттық қартаю институтын құрды.
Бұл мекеме АҚШ Ұлттық денсаулық сақтау институтының филиалы болып табылады. 1982 жылы Хейфлик сонымен қатар 1945 жылы Нью-Йоркте құрылған американдық геронтология қоғамы төрағасының орынбасары болды. Кейіннен Хейфлик өз теориясын танымал ету және Каррельдің жасушалық өлместік теориясын жоққа шығару үшін жұмыс істеді.
Каррель теориясын жоққа шығару
ХХ ғасырдың басында тауықтың жүрек тінімен жұмыс істеген француз хирургы Алексис Каррель жасушалар бөліну арқылы шексіз көбейе алады деп есептеді. Каррель тауықтың жүрек жасушаларының қоректік ортада бөлінуіне қол жеткізе алатынын айтты - бұл процесс жиырма жылдан астам уақытқа созылды. Оның тауықтың жүрек тінімен жүргізген тәжірибелері жасушалардың шексіз бөліну теориясын нығайтты. Ғалымдар Каррельдің жұмысын бірнеше рет қайталауға тырысты, бірақ олардың эксперименттері Каррельдің «ашылуын» растамады.
Хейфлик теориясына сын
1990 жылдары Берклидегі Калифорния университетіндегі Гарри Рубин сияқты кейбір ғалымдар Хейфлик шектеуі тек зақымдалған жасушаларға ғана қатысты деп мәлімдеді. Рубин жасушалардың зақымдануы жасушалардың денедегі бастапқы ортасынан басқа ортада болуы немесе ғалымдардың зертханада жасушаларды ашуы арқылы туындауы мүмкін деп болжады.
Қартаю феноменін одан әрі зерттеу
Сынға қарамастан, басқа ғалымдар Хейфликтің теориясын жасушалық қартаю құбылысын, әсіресе хромосомалардың терминалдық бөлімдері болып табылатын теломерлерді одан әрі зерттеу үшін негіз ретінде пайдаланды. Теломерлер хромосомаларды қорғайды және ДНҚ мутациясын азайтады. 1973 жылы орыс ғалымы А.Оловников митоз кезінде көбеймейтін хромосомалардың ұштарын зерттеуде Хейфликтің жасуша өлу теориясын қолданды. Оловниковтың пікірінше, жасушаның бөліну процесі жасуша өзінің хромосомаларының ұштарын көбейте алмаған кезде аяқталады.
Бір жылдан кейін, 1974 жылы Бернет Хейфлик теориясын Хейфлик шегі деп атады, бұл атауды өзінің «Ішкі мутагенез» атты мақаласында қолданады. Бернет жұмысының негізінде қартаю әртүрлі тіршілік формаларының жасушаларына тән ішкі фактор болып табылады және олардың тіршілік әрекеті организмнің өлу уақытын белгілейтін Хейфлик шегі деп аталатын теорияға сәйкес келеді деген болжам болды.
Сан-Франциско университетінің қызметкері Элизабет Блэкберн және оның әріптесі Массачусетс штатындағы Бостондағы Гарвард медициналық мектебінің қызметкері Джек Шостак теломерлер құрылымын зерттеуде Хейфлик шегі теориясына 1982 жылы теломерлерді клондау және оқшаулауда табысқа жеткен кезде жүгінді.
1989 жылы Грейдер мен Блэкберн теломераза деп аталатын ферментті (хромосоманың теломераларының мөлшерін, санын және нуклеотидтік құрамын бақылайтын трансферазалар тобынан фермент) ашу арқылы жасушаның қартаю құбылысын зерттеудің келесі қадамын жасады. Грейдер мен Блэкберн теломеразаның болуы дене жасушаларына бағдарламаланған өлімнен аулақ болуға көмектесетінін анықтады.
2009 жылы Блэкберн, Д.Сзостак және К.Грейдер «хромосомаларды теломерлермен және теломераза ферментімен қорғау механизмдерін ашқаны үшін» физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды. Олардың зерттеулері Хейфлик шегіне негізделген.