Что касается поврежденных или сделанных с ошибками белков, то они узнаются и метятся особыми ферментами контроля качества этих полимеров. К таким белкам присоединяются специальные полипептиды — убиквитины. Убиквитинированные белки узнаются “молекулярной мясорубкой” — протеасомой, мельчайшей внутриклеточной органеллой, имеющей вид трубки, которая пропускает через себя белок, подлежащий ликвидации, при этом расщепляя его на составляющие аминокислоты [56].
Высокая надежность систем контроля качества ДНК и белков обеспечивается известной избыточностью их работы: так, убиквитинирование убирает не только те белки, которые утратили в результате поломки свою функцию, но также и те, где изменение структуры уже есть, но оно еще не сказалось на их работе. Более того, если в клетке появилось сразу много белков с измененной структурой, то клетка кончает самоубийством, впадая в апоптоз или некроз вместе со всеми своими белками, даже если большинство из них вообще не изменилось, т. е. осталось нативным.
Ослабление контроля качества с возрастом могло бы сохранить организму многие клетки, которые в условиях более высокой жесткости этого контроля были бы уничтожены и усугубили бы уменьшение “клеточности”. Побочным результатом такой стратегии стало бы накопление клеток со случайными ошибками в ДНК и белках в тканях стареющих организмов. Постепенное накопление ошибок действительно наблюдается при старении и служит главным аргументом “пессимистов” в их извечном противостоянии с “оптимистами”[19]. Однако не будем забывать, что исходно уменьшение “клеточности”, по всей вероятности, запрограммировано в геноме как завершающий этап онтогенеза. Так мы приходим к ситуации, когда старение, начавшись как результат работы соответствующей программы, постепенно становится процессом накопления случайных, (стохастических) поломок биополимеров, которые остаются не замеченными осла. бленными системами контроля качества..
Однако вернемся к начальному этапу старения, который, как мы полагаем, есть результат постепенного отравления организма теми АФК, которые он образует.
II.6.4 Старение как результат запрограммированного окислительного стресса
Есть множество свидетельств тому, что АФК играют роль “самурайского меча” в самоубийстве биологических систем различной степени сложности. Такого рода явления обнаруживаются уже у бактерий, где механизмы типа “токсин-антитоксин” в определенных случаях опосредовано вызывают смерть клетки в результате резкого подъема уровня АФК под действием свободного токсина [87]. У дрожжей гибельное действие избытка феромона в конечном итоге приводит к вспышке генерации АФК в митохондриях [266]. Самоубийство митохондрий также может осуществляться за счет вызванного АФК открытия пор во внутренней мембране этих органелл [319,322,323,331]. Апоптоз и некроз клеток многоклеточных организмов сопровождается подъемом уровня АФК и открытием тех же митохондриальных пор [323,331]. Органоптоз (исчезновение органа в процессе онтогенеза) хвоста головастика вызывается мощной продукцией перекиси водорода в клетках этого органа [144]. Повышение уровня АФК с возрастом описано у дрожжей [90], мицелиевых грибов [246], растений [34], насекомых [57], млекопитающих [16,157,17]. Смертоносное действие абсцизовой кислоты, образуемой семенами однолетних растений (см. выше, раздел II.2.2), также опосредовано, по-видимому, активными формами кислорода [1].