Генетические программы онтогенеза

По современным представлениям, в зачатке особи (например, в зиготе) заложена программа развития особи. В ходе онтогенеза происходит реализация этой программы в результате взаимодействия между ядром и цитоплазмой, между разными частями зародыша; в общем, между молекулярно-генетическими факторами, с одной стороны, и внутренней и внешней средой, с другой.

Доказана генетическая запрограммированность продолжительность жизни. Какие бы идеальные условия ни были созданы для лабораторных мышей, они живут не более 3…3,5 лет, причем есть линии короткоживущие и долгоживущие. На среднюю продолжительность жизни существенно влияют внешние факторы, но максимальную продолжительность жизни изменить очень трудно. Так, средняя продолжительность жизни человека за последние 100 лет увеличилась примерно в два раза, тогда как на максимальной продолжительности жизни это никак не сказалось.

Молекулярные механизмы генетической детерминации продолжительности жизни до сих пор детально не изучены, хотя в геронтологии выдвинуто множество гипотез, объясняющих закономерности старения. Например, допускается, что старение начинается с накопления повреждений в ДНК, которые постепенно разрушают систему генетической регуляции. Ионизирующие излучения и химические мутагены, дефекты репарации ДНК, ускоряющие накопление повреждений в геноме, снижают продолжительность жизни. Наконец, эндогенные факторы, в частности свободные радикалы – побочные продукты клеточного метаболизма, в числе других химических компонентов клетки повреждают и генетические молекулы. Предполагается, что нарушение генов регуляции систем репарации, постепенно развивающееся под действием эндогенных факторов, приводит к накоплению ошибок в процессе «текущего ремонта» ДНК вплоть до ее деградации с последующей гибелью клетки.