La natura ereditaria della longevità è confermata dal metodo. genetica ereditaria

19 gennaio 2018

I genetisti hanno capito perché le persone vivono più a lungo delle mosche e delle scimmie

Gli esseri umani vivono molto più a lungo degli insetti e persino degli animali di dimensioni e massa simili a causa della speciale disposizione dei geni associati alla soppressione dello stress cellulare, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications (Carroll et al., Oxidation of SQSTM1/p62 media il legame tra stato redox e omeostasi proteica).

“Quando abbiamo inserito il gene umano p62, responsabile della risposta allo stress, nel DNA delle mosche, questi insetti vivevano più a lungo dei loro parenti sotto un elevato carico ossidativo. Ciò suggerisce che la capacità di rispondere allo stress cellulare potrebbe dare alle persone una vita relativamente lunga ", afferma Viktor Korolchuk dell'Università di Newcastle (in un comunicato stampa Come ci siamo evoluti per vivere più a lungo? - VM).

Si ritiene che la durata della vita dei mammiferi sia correlata alla loro tipica massa corporea. Quindi, i piccoli roditori vivono per un tempo relativamente breve, mentre balene, elefanti e grandi felini vivono decine e persino centinaia di anni. A volte questo schema viene violato, un esempio del quale sono i 30 grammi di scavatrice del Capo e i pipistrelli di Brandt, la cui massa non supera gli 8 grammi, che vivono per circa 30-40 anni.

L'altra grande eccezione a questo proposito, secondo Korolchuk, è una persona: in media, le persone vivono 1,5-2 volte più a lungo degli scimpanzé e di altre scimmie, nonché dei predatori con peso corporeo e dimensioni comparabili. Gli scienziati hanno cercato a lungo di capire cosa ha fatto vivere più a lungo i nostri antenati e in che modo vari problemi di salute legati all'età, come il cancro e il morbo di Alzheimer, possono essere correlati a questo.

I biologi molecolari britannici e i loro colleghi europei hanno trovato una possibile spiegazione per questa insolita qualità di una persona studiando vari geni associati alla cosiddetta autofagia, il processo di "riciclaggio" di proteine ​​cellulari non necessarie e danneggiate all'interno dei lisosomi, una sorta di "bioreattori".

Si ritiene che l'autofagia svolga un ruolo importante nella protezione delle cellule dallo stress. Con questa parola, i biologi non comprendono il carico psicologico, ma l'accumulo nel corpo di agenti ossidanti e varie molecole aggressive che danneggiano le proteine, il DNA e altri componenti essenziali delle cellule. Tale distruzione può finire fatalmente per loro, e quindi le cellule producono costantemente tutta una serie di antiossidanti che neutralizzano gli agenti ossidanti e distruggono preventivamente le "molecole vitali" già danneggiate.

L'attenzione degli scienziati è stata attirata dal gene p62, uno dei "conduttori" dell'autofagia, il cui danno porta allo sviluppo della sclerosi laterale amiotrofica, la "malattia di Stephen Hawking", in cui una persona è completamente paralizzata a causa di una morte massiccia delle cellule cerebrali.

Tale connessione ha portato Korolchuk e i suoi colleghi all'idea che p62 possa svolgere un ruolo importante nella sopravvivenza delle cellule cerebrali, la maggior parte delle quali non si rinnova e vive con una persona per tutta la vita. Gli scienziati hanno cercato di scoprire il ruolo di questo gene e proteina trapiantandolo nel DNA delle mosche e seguendo come il lavoro delle loro cellule è cambiato dopo tale "operazione".

Come ha mostrato questo esperimento, p62 svolge un duplice ruolo nel lavoro delle cellule cerebrali: è sia un "sensore di ossigeno" che una sorta di "trigger" che avvia il processo di "raccolta dei rifiuti" e il suo utilizzo all'interno dei lisosomi. La versione umana di questa proteina risponde in modo molto più forte e preciso all'aumento e alla diminuzione della concentrazione di molecole aggressive all'interno dei neuroni, il che prolunga notevolmente la loro vita in un ambiente sfavorevole.

Korolchuk e i suoi colleghi ritengono che tali miglioramenti nel funzionamento dei sistemi di purificazione cellulare dagli ossidanti e le conseguenze della loro interazione con le "molecole della vita" si siano gradualmente accumulati nel DNA degli antenati umani, il che ha permesso loro di raggiungere gradualmente il livello di longevità che è caratteristico della nostra specie oggi, ed è assente nelle scimmie e in altri mammiferi.

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Recentemente, utilizzando il metodo gemello di ricerca, gli scienziati hanno calcolato che l'aspettativa di vita media di una persona è aumentata da circa 50 anni a 70-80 anni.

Sfondo

Durante l'Impero Romano, questa cifra raggiunse solo 23 anni. Ma, nonostante tutto, in tutte le epoche ci sono state persone che hanno vissuto per almeno 100 anni. È stato anche notato che circa il 25-26% della durata della vita appartiene alla spina dorsale genetica.

Prime ipotesi

P. Medawar è diventato il primo genetista che ha avanzato un'ipotesi formalizzata. La sua ipotesi è ora chiamata "teoria dell'accumulo di mutazioni". Ha suggerito che gli alleli di persone e animali che hanno raggiunto una certa età iniziano a subire una debole selezione evolutiva. Di conseguenza, le mutazioni risultanti si accumulano nel genoma e si manifestano fenotipicamente come invecchiamento.

Dopo Medawar, D. Williams ha avanzato la sua teoria, che ha formulato come segue: i geni pleiotropici da lui trovati possono essere di grande beneficio nel processo di selezione naturale in giovane età e viceversa, essere dannosi in vecchiaia, quando il il ruolo della selezione naturale è ridotto. Oggi questa teoria è nota come "pleiotropia antagonista".

M. Klass, usando l'esempio dei nematodi, ha stabilito che uno specifico insieme di geni è responsabile della durata della vita. Ma questa teoria è rimasta non sviluppata. Il successivo seguace della teoria dell'estensione della vita fu T. Johnson, che isolò il gene age-1(hx546). Successivamente, questo gene è stato identificato come il primo gerontogeno, cioè il gene che determina il processo di invecchiamento. Fu lui a diventare il punto di partenza dello studio genetica moderna longevità.

Teorie di fine Ottocento e inizio Novecento

Dopo aver studiato 20.000 coppie di gemelli tra il 1870 e il 1910, si è scoperto che la longevità è associata solo al 25% della predisposizione genetica. È diventato anche chiaro che il gene della longevità non è così importante fino all'età di 60 anni. Ma al passaggio di questo limite di età, il suo ruolo diventa molto, molto significativo. In fase di studio scienziati genetici Hanno anche notato che non solo il gene della longevità, ma anche le malattie ereditarie influenzano l'aspettativa di vita.

Ricerca moderna

Dopo aver studiato la storia dei centenari, gli scienziati americani e giapponesi hanno sottolineato che avevano nel loro arsenale una serie di malattie completamente insignificanti o non le avevano affatto. Ma si trattava solo dell'impatto delle malattie genetiche sulla longevità, sebbene oltre a esse, un ruolo importante sia assegnato anche ai fattori ambientali.

F. Miner nel 1994 ha proposto una classificazione dei geni candidati. E il gene dell'apolipoproteina E è diventato il primo gene della longevità.Allo stesso tempo, gli scienziati hanno identificato tre forme della proteina:

• ApoE2;
• ApoE3;
• ApoE4.

A causa del fatto che l'ApoE4 è responsabile dell'aumento del contenuto di colesterolo nel corpo, la sua concentrazione nel materiale genetico delle persone di 100 anni è due volte inferiore alla concentrazione di ApoE2. E ancora, dopo aver ricevuto tali dati, non si trattava della scoperta del gene della longevità, ma del successivo rilevamento del gene della "malattia".

Lo stesso destino ha colpito altri geni, l'allele P del gene ApoAl e MTTP. Sebbene abbiano influenzato l'aspettativa di vita in termini di salute, non possono ancora essere chiamati "geni della longevità".

Ma le mutazioni nell'allele del gene ApoC-III sono direttamente proporzionali alla durata della vita.

Un altro gruppo studiato di geni della longevità comprende i geni del sistema renina-angiotensina. Poiché i prodotti di questi geni sono responsabili della mortalità cardiovascolare, possono essere giustamente chiamati geni che influenzano l'aspettativa di vita, ma non di più.

Il tipo di cibo gioca un ruolo importante nell'aspettativa di vita. È diventato chiaro che l'aumento del contenuto calorico del cibo influisce negativamente sul corpo umano, riducendo così i suoi tassi di mortalità legati all'età. E oltre a questo, i bassi livelli di insulina nel sangue e il fattore di crescita simile all'insulina-1 (IGF-1) hanno un effetto. Di conseguenza, con una diminuzione di questi indicatori, porta ad un aumento dell'aspettativa di vita. Uno specifico allele di IGF1R riduce (IGF-1), aumentando così la barriera dell'età dell'aspettativa di vita, che è stata notata nei centenari.

Il prossimo "gene della longevità" è il gene HFE. Le mutazioni in esso contenute portano all'emocromatosi ereditaria.

Inoltre, il processo infiammatorio cronico influisce direttamente anche sulla durata della vita. Questo processo è in gran parte subordinato all'interleuchina-6.

Tra i fattori genetici responsabili della longevità, rientra anche il sistema poligenico del complesso maggiore di istocompatibilità (HLA).

Molti studi sono stati condotti in diverse parti del mondo con diverse razze e nazionalità, ma nessun esperimento non ha dato il giusto risultato e non è stato successivamente confermato.

I lavori continuano...

Nel 1930, i rappresentanti del mondo scientifico iniziarono a lavorare alla ricerca di un gene della longevità. Ma da allora, solo il ruolo di un solo gene è stato ufficialmente dimostrato: l'apolipoproteina, che è responsabile del metabolismo delle lipoproteine. Analizzando il materiale genetico di individui che hanno superato il traguardo dei 100 anni, è stata chiaramente tracciata la predominanza dell'allele E2 sull'allele E4 all'interno di questo gene. Una forte associazione del genotipo GG dell'apolipoproteina con il fattore genetica delle popolazioni. Quindi giapponesi, francesi e tedeschi erano quei felici proprietari del genotipo dell'apolipoproteina GG.

1 . Gli esseri viventi sono caratterizzati da: negentropia, metabolismo, riproduzione, ereditarietà e variabilità.

2 . La teoria dell'origine abiogenica della vita sulla terra è stata proposta da: A. Oparin.

3 . Livelli evolutivi determinati degli esseri viventi: genetico-molecolare, cellulare, organismico, popolazione-specie, biogeocenotico, biosferico.

4 . Nel 1839 la teoria cellulare è stata formulata da: T. Schwann e M. Shleydon.

5 . Un'importante aggiunta alla teoria cellulare secondo cui "ogni cellula proviene da un'altra cellula" fu fatta nel 1858 da R. Virchow.

6 . I procarioti includono alghe e batteri blu-verdi.

7 . L'ipotesi moderna dell'origine delle cellule eucariotiche è l'ipotesi dell'endosimbiosi.

8 . Organismi: procarioti - organizzazione del materiale ereditario: nucleoide.

Organismi: eucarioti - l'organizzazione del materiale ereditario: cromosomi contenenti DNA e proteine.

9 . Modello moderno dell'organizzazione molecolare della membrana plasmatica: vena-mosaico.

10 . Organelli: ribosomi -- Funzioni: sintesi proteica. Organelli: mitocondri -- Funzioni: formazione di ATP. Organelli: EPS liscio -- Funzioni: sintesi di carboidrati e grassi. Organelli: complesso lamellare -- Funzioni: confezionamento ed escrezione di segreti ed escrezioni al di fuori della cellula. Organelli: centrosoma -- Funzioni: partecipazione alla divisione cellulare. Organelli: lisosomi -- Funzioni: digestione intracellulare di sostanze.

11 . I plasmidi cellulari sono piccoli frammenti: il DNA.

12 . L'attività genetica del nucleo cellulare è determinata da: eucromatina.

13 . La struttura molecolare del DNA è stata decifrata da: Watson e Crick.

14 . Molecola di DNA eucariotico: lineare, a doppio filamento.

15 . Il DNA delle cellule eucariotiche si trova: nel nucleo, nei cloroplasti, nei mitocondri.

16 . Componenti chimiche della cromatina delle cellule eucariotiche: proteine ​​istoniche, DNA, proteine ​​acide.

17 . Il numero, la struttura e la dimensione dei cromosomi caratterizzano: cariotipo.

18 . Il codice genetico contiene: 61 terzine semantiche e 3 terminanti.

19 . La regione informativa di un gene è l'esone.

20 . I siti che separano i geni sono: spaziatori.

21 . Sequenze di DNA ripetitive codificano: tRNA, rRNA.

22 .Famiglie multigeniche e complessi caratteristici del genoma: gli eucarioti.

23 . Fasi della biosintesi proteica - Processi in corso

trascrizione - la formazione di pre-mRNA

elaborazione - trasformazione del pre-mRNA in

mRNA maturo

traduzione - la formazione del primario

struttura proteica

conformazione - la formazione della molecola proteica finale

24 . La trascrizione è effettuata da un enzima: la RNA polimerasi.

25 . L'operone contiene: gene promotore, geni strutturali, gene operatore.

26 . La regolazione della trascrizione può essere effettuata: per induzione e repressione.

27 . Induzione dell'operone nei procarioti: ingresso dell'induttore nel citoplasma - formazione del complesso induttore-repressore - rilascio del gene operatore dalla sua connessione con il repressore - spostamento dell'enzima RNA polimerasi verso geni strutturali - lettura di informazioni da geni strutturali - formazione del prodotto proteico finale.

28 . L'operone può essere indotto da:

cAMP, omoni, proteine ​​stadio-specifiche.

Riproduzione di cellule e organismi.

29 . Imballaggio del DNA in un cromosoma: filo nucleosomico - microfibrilla - cromonema - cromatide.

30. Filo nucleosomico: la struttura elementare del cromosoma eucariotico è costituita da: proteine ​​​​istoniche e DNA.

31 . I cromosomi delle cellule eucariotiche differenziate contengono: una molecola di DNA, proteine ​​dell'istone.

32 . Fasi del ciclo mitotico: interfase autosintetica - profase - metafase - anafase - telofase.

33 . Il ciclo mitotico di una cellula comprende: periodo postsintetico, periodo sintetico, periodo presintetico, mitosi.

34 . La replicazione del DNA avviene: nel periodo sintetico.

35 . La modalità più comune di replicazione del DNA negli eucarioti è semiconservativa.

36 . La replicazione del DNA sul filamento principale avviene: continuamente, nella direzione 5 3 (nuovo filamento).

37 . La replicazione del DNA sul filamento in ritardo si verifica: nei frammenti di Okazaki, in modo discontinuo.

38 . La conservazione dell'insieme originale di cromosomi a seguito della divisione cellulare fornisce: mitosi.

39 . Per mantenere il numero iniziale di cromosomi nell'anafase della mitosi, i cromatidi divergono verso i poli.

40 . Il significato biologico della mitosi è: mantenere la costanza del cariotipo nelle cellule somatiche, eseguire i processi di rigenerazione e crescita e garantire la riproduzione asessuata.

41 . Il ciclo vitale di una cellula può: coincidere con il ciclo mitotico, comprendere il ciclo mitotico, il periodo di differenziazione e di morte.

42 . Tipo di cellula Ciclo di vita

Nervoso: include differenziazione e morte

Il parenchima del fegato, i reni - include un'interfase eterosintetica e un ciclo mitotico.

Lo strato basale dell'epitelio cutaneo è uguale allo strato mitotico.

43 . La riproduzione asessuale comprende: schizogenesi, mitosi.

44 . Con riproduzione asessuata: la prole sono copie genetiche dei genitori, il meccanismo cellulare è la mitosi, il materiale viene fornito principalmente per stabilizzare la selezione.

45 . La riproduzione sessuale comprende: partenogenesi, ginogenesi, androgenesi.

46 . Nella partenogenesi, un organismo si sviluppa da un uovo.

47 . Durante l'androgenesi, il corpo si sviluppa: da due spermatozoi nel citoplasma dell'uovo.

48 . Durante la ginogenesi, il corpo si sviluppa: dall'uovo.

49 . Fasi della spermatogenesi: riproduzione, crescita, maturazione, formazione.

50 . Numero di stadi della spermatogenesi - Insieme di cromosomi (n) e molecole di DNA (s)

spermatogoni 2n2c

spermatocita ordino 2n4s

spermatociti II ordine 1p2c

spermatide 1p1s

51 . Cellule allo stadio di oogenesi - Insieme di cromosomi (n) e numero di molecole di DNA (s)

Ovogonia 2n2c

Ovocita Ordino 2p4s

Ovocita II ordine 1p2s

Ovulo 1p1s

52 . Le caratteristiche della meiosi sono: in profase 1, si verificano coniugazione cromosomica e crossing over; in anafase 1, i cromosomi omologhi divergono ai poli cellulari; la meiosi comprende due divisioni; in anafase 2, i cromatidi divergono ai poli cellulari; come risultato della meiosi , nei gameti si forma un insieme aploide di cromosomi.

53 . Nella meiosi si verifica la divergenza degli univalenti omologhi: in anafase1.

54 . Nella meiosi si verifica la coniugazione di cromosomi omologhi e il crossing over: in profase1.

55 . La divergenza indipendente dei cromosomi durante la meiosi è il meccanismo più importante: la variabilità combinativa.

Sviluppo individuale degli organismi.

56 . Le lancette hanno un uovo: principalmente isolecitale.

57 . Gli anfibi hanno un uovo: moderatamente telolecitale.

58 . Gli uccelli hanno un uovo: nettamente telolecitale.

59 . I mammiferi placentari hanno un ovulo: isolecitale secondario.

60 . Nel processo di fecondazione dell'uovo, vengono rilasciati i ginogamoni-1 che: attivano il movimento degli spermatozoi.

61 . Periodi di embriogenesi: zigote, clivaggio, blastula, gastrula, formazione di organi assiali, isto- e organogenesi.

62 . Tipo di ovulo Modello di scissione

Isolecitale primario - uniforme completa

Fortemente telolecitale - discoidale incompleto

Moderatamente telolecitale - completamente irregolare.

63 . I metodi di frantumazione e gastrulazione dipendono dalla quantità di tuorlo nell'uovo.

64 . Durante il periodo di frantumazione si verifica: divisione mitotica senza ulteriore crescita cellulare.

65 . Scissione dell'uovo umano: completamente irregolare.

66 . La gastrulazione nella placenta avviene per: delaminazione.

67 . Il cervello, il midollo spinale e i recettori sensoriali umani si sviluppano: dall'ectoderma.

68 . Il cuore e i vasi sanguigni umani si sviluppano dalle regioni del mesoderma: lo splancnotomo.

69 . Il fegato e il pancreas umani si sviluppano: dall'endoderma.

70 . Il sistema muscolo-scheletrico umano si sviluppa da sezioni del mesoderma: sclerotomo, miotomo.

71 . I tessuti dei denti si sviluppano: smalto - dall'ectoderma, dentina - dal mesoderma, polpa - dall'endoderma.

72 . Gli organi provvisori dell'anamnia includono: il sacco vitellino.

73 . La placenta umana è formata da: mucosa uterina, corion.

74 . In connessione con lo sviluppo della placenta nei mammiferi, si riducono: il sacco vitellino, allantoide.

75 . Il villo coriale viene lavato dal sangue dell'organismo materno nella placenta: emocoriale.

76 . La regolazione genetica dell'ontogenesi viene effettuata mediante derepressione e repressione sequenziale dei geni.

77 . I prodotti genici (mRNA, rRNA, ecc.) che determinano lo sviluppo dello zigote vengono sintetizzati: durante l'oogenesi.

78 . Il genoma dell'embrione dei vertebrati è sempre represso allo stadio dello zigote.

79 . I soffi di cromosomi politenici sono: regioni attive del genoma, formazioni temporanee,

80 . La derepressione dei geni dell'embrione umano inizia nella fase: schiacciamento.

81 . Totipotenza delle cellule embrionali umane: maggiore nelle prime fasi dello sviluppo.

82 . Le cellule dell'embrione sono in grado di cambiare la direzione dell'ulteriore sviluppo nella fase: frantumazione.

83 . Lo sviluppo di gemelli identici negli esseri umani è impossibile a causa della totipotenza del blastomero.

84 . Lo sviluppo di gemelli identici in una persona è possibile grazie al tipo del suo uovo: regolamentare.

85 . La canalizzazione dello sviluppo dell'embrione è associata all'acquisizione di: unipotenza dei blastomeri, determinazione labile.

86 . La differenziazione delle cellule nell'embriogenesi è dovuta a: attività differenziale dei geni, interazioni di contatto intercellulare.

87 . L'induzione embrionale è caratterizzata da: l'influenza di alcuni germi sullo sviluppo di altri, la presenza di organizzatori, una catena di induzioni successive, la capacità del germe embrionale di percepire l'induttore.

88 . Durante i periodi critici dell'embriogenesi si notano: cambiamenti fondamentali nello sviluppo dell'embrione, la maggiore sensibilità all'azione di fattori dannosi e un aumento della mortalità perinatale.

89. La suscettibilità dell'embrione all'azione di fattori esterni nei periodi critici: aumenta.

90 . Nell'embriogenesi, periodi critici per l'intero embrione: impianto, placentazione.

91 . La maggiore sensibilità degli organi dell'embrione dei mammiferi all'azione di fattori dannosi si manifesta durante i periodi: la formazione della placenta, la deposizione dell'organo.

92 . Durante il periodo di isto- e organogenesi sorgono difetti: fenocopie, non ereditarie.

93 . Le malformazioni ereditarie nell'uomo sono causate da: mutazioni generative, mutazioni nello zigote.

94 . Le malformazioni ereditarie nell'uomo sono causate da mutazioni: nelle cellule germinali, nello zigote, nei blastomeri nelle prime fasi della scissione.

95 . Per gli artropodi durante lo sviluppo con metamorfosi incompleta, gli stadi sono caratteristici: ninfe, larve, uova, adulti.

96 . Lo sviluppo con metamorfosi completa è caratterizzato da stadi: larve, uova, pupe, adulti.

97 . Gli enzimi istologici dei lisosomi distruggono gli organi della precedente fase di sviluppo nel periodo: pupa.

98 . Età Periodo dell'ontogenesi umana postnatale

8-12 anni prima infanzia

Adolescente 13-16 anni

Giovani 17-21 anni

22-35 anni 1° periodo di età adulta

36-69 anni 2a età adulta

99 . Il principale fattore che influenza il tasso di pubertà negli esseri umani è: la natura della nutrizione.

100 . Crescita umana: ha un tasso diverso in tutte le fasi dell'ontogenesi, è controllata da diversi geni non allelici, dipende dalle condizioni ambientali.

101 . Il periodo pre-riproduttivo dell'ontogenesi umana è caratterizzato da: differenziazione dei sistemi di organi, crescita dell'organismo, formazione di caratteri sessuali secondari.

102 . La riduzione dell'aspettativa di vita umana è dovuta a: sovrappeso, alcolismo, effetti tossici del fumo di tabacco, forte stress emotivo.

103. Il periodo post-produttivo dell'ontogenesi umana è caratterizzato da: diminuzione delle capacità adattative dell'organismo, rallentamento dei processi metabolici, maturità ed esperienza sociale, involuzione dei sistemi e degli organi.

104 . Il principale meccanismo dell'invecchiamento è: in un disturbo dell'omeostasi geneticamente programmato.

Endocrino C.Brown-Sequard

Intossicazione del corpo con prodotti di decomposizione e veleni batterici - I. Pavlov

Accumulo di radicali liberi con l'età - Harman

Sovratensione del sistema nervoso - I. Pavlov

Invecchiamento del tessuto connettivo - A. Bogomolets

Durata della vita geneticamente programmata - L. Hayflick

107 . L'invecchiamento umano è accompagnato da: diminuzione del livello dei succhi digestivi, diminuzione della capacità vitale dei polmoni, indebolimento del sistema immunitario.

108 . Il fattore principale nella longevità umana, dimostrato dal metodo dei gemelli, è l'ereditarietà.

109 . La natura ereditaria della longevità è confermata dal metodo dei gemelli.

110 . Il gene dell'invecchiamento umano si trova: nella prima coppia di cromosomi.

BASE DI GENETICA.

111 . I fondamenti citologici della "purezza" dei gameti sono: nella divergenza dei cromosomi omologhi nell'anafase 1 della divisione della meiosi, nella presenza di un gene allelico da una coppia nel gamete.

112 . Secondo la 2a legge di Mendel, c'è una scissione di caratteri negli ibridi nel rapporto: 1:2:1 in termini di genotipo e 3:1 in termini di fenotipo.

113 . Con dominanza incompleta, il fenotipo che si divide nella prole dall'incrocio di due organismi eterozigoti è: 1:2:1.

114 . Interazioni tra geni - Esempi

dominio completo di IaIo, IbIo

codifica IaIb

115 . Per stabilire il genotipo di un individuo (analisi dell'incrocio), si incrocia: avente un carattere recessivo.

116 . La probabilità di un conflitto Rh nel matrimonio di una madre omozigote Rh positiva e un padre Rh negativo: 0%.

117 . La probabilità di un conflitto Rh nel matrimonio di una madre eterozigote Rh-positiva e un padre Rh-negativo: 0%.

118 . La probabilità di un conflitto Rh nel matrimonio di una madre Rh negativa e un padre omozigote Rh positivo per questo tratto: 100%.

119 . La probabilità di un conflitto Rh nel matrimonio di genitori eterozigoti per il fattore Rh: 0%.

120 . La probabilità di un conflitto Rh nel matrimonio di una madre Rh-negativa e un padre eterozigote Rh-positivo: 50%.

121 . Per allelismo multiplo si intende la presenza nel pool genetico: diversi alleli di un gene responsabili dello sviluppo di diverse manifestazioni di un tratto.

122 . Quando i geni interagiscono in base al tipo di codominanza: entrambi i geni allelici compaiono contemporaneamente nel fenotipo.

123 . La presenza nel genotipo di due alleli ugualmente funzionalmente attivi di un gene è caratteristica: per la codominanza.

124 . Nei bambini di gruppo sanguigno I, II, III, IV. Possibili gruppi sanguigni dei genitori: II e III.

125 . I genitori sono eterozigoti per III gruppo sanguigno. La probabilità di avere un figlio di III gruppo sanguigno sarà: 75%.

126 . Una madre con gruppo sanguigno II ha un figlio con gruppo sanguigno I. Possibili gruppi sanguigni del padre: I, II, III.

127 . Dai genitori con gruppo sanguigno I e IV, i figli erediteranno: II e III.

128 . La pleiotropia è un fenomeno in cui: una coppia di geni controlla la manifestazione di diversi tratti.

129 . Secondo la 3a legge di Mendel, c'è una divisione dei tratti negli ibridi nel rapporto: 9:3:3:1 secondo il fenotipo.

130 . È possibile la scissione per fenotipo in relazione a 13:3 o 12:3:1: con epistasi.

131 . La scissione per fenotipo in relazione a 9:7 è possibile: con interazione complementare.

132 . Con l'interazione complementare, la nuova qualità del tratto sarà nel caso dei genotipi: AaBv, AABB, AABv, AaBB.

133 . Con l'azione epistatica del gene dominante (B), la manifestazione del tratto controllato dal gene dominante (A) non sarà nei genotipi: AABB, AaBB, AAVb, AaBv.

134 . Diversi gradi di gravità dei segni del colore della pelle, della crescita del corpo, della miopia nell'uomo sono dovuti a: polimero.

135. L'ereditarietà legata dei tratti è stata stabilita da: T. Morgan.

136

Gruppo di collegamento - geni situati sullo stesso cromosoma

Mappatura genetica: determinazione della posizione di un gene in relazione ad altri geni su un cromosoma

Eredità collegata di tratti - eredità di tratti controllati da geni situati sullo stesso cromosoma

L'ereditarietà legata al sesso è l'eredità di tratti i cui geni si trovano in regioni non omologhe dei cromosomi X o Y.

137 . La suddivisione per fenotipo quando si incrocia AaBv x aavb sarà:

Con eredità indipendente - AaBv, aavb, Aavb, aaBv è ugualmente probabile.

Con il collegamento completo dei geni - AaBv, aavb è ugualmente probabile.

Con collegamento incompleto di geni - AaBv, aavb, Aavb, aaBv in vari rapporti.

138 . Il genotipo di un individuo AaBv, i geni A e B si trovano - Possibile rapporto percentuale di gameti

In diverse coppie di cromosomi - AB, AB, aB, av - in rapporti uguali%.

In un cromosoma e il collegamento è completo: AB e aa in rapporti uguali%.

In un cromosoma, collegamento incompleto - AB, AB, AB, AB - in diversi rapporti%.

139 . I geni situati sullo stesso cromosoma sono ereditati: collegati.

140 . La distanza tra i geni, secondo la teoria di Morgan, è determinata da: la percentuale di organismi crossover ottenuti analizzando gli incroci.

141 . La frequenza di crossing over dipende dalla distanza tra i geni nel cromosoma.

143 . Possibile numero di forme incrociate: sempre inferiore al 50%.

144 . Se la distanza tra i geni A-B è 15 morganidi, i geni A-C 25 morganidi e i geni B-C 10 morganidi, i geni nel cromosoma sono disposti nell'ordine: A-B-C.

145 . Il numero di gameti crossover sarà maggiore se la distanza tra i geni che controllano i tratti in studio è di 25 morganidi.

146 . Se un uomo con polidattilia e cataratta ottenuta dalla madre, i cui geni sono dominanti, localizzati nello stesso autosoma e assolutamente legati, sposa una donna sana, è più probabile che i figli ereditino: entrambi i difetti contemporaneamente saranno sani.

147 . Se la distanza tra i geni A e B in un autosoma è di 40 morganidi, allora i gameti si formano in un organismo eterozigote: 30% di ciascuna varietà non crossover, 20% di ogni varietà crossover.

148 . L'omogametà è caratteristica delle femmine: mammiferi, Drosophila.

149 . I tratti legati al sesso sono ereditati, controllati da geni localizzati: sui cromosomi X, sui cromosomi Y.

150 . I tratti completamente legati al sesso sono ereditati, controllati da geni situati: nella regione non omologa del cromosoma X, nella regione non omologa del cromosoma Y.

151 . Una donna con emofilia e un uomo sano si sposano. La possibilità della manifestazione fenotipica di questo tratto nei bambini è: 50% tra i ragazzi.

152 . Se un uomo affetto da daltonismo sposa una donna che porta lo stesso gene, la probabilità che si manifesti questo tratto nei bambini sarà: 50% tra le ragazze e 50% tra i ragazzi.

153 . Un uomo si sposa con l'ipertricosi, ereditata come caratteristica legata al cromosoma Y. La probabilità di manifestazione di questo sintomo nei bambini: 100% tra i ragazzi.

154 . Concetti di base e loro definizioni:

I tratti legati al sesso sono tratti controllati da geni situati sui cromosomi sessuali.

Tratti dipendenti dal sesso: la natura della manifestazione del gene dominante dipende dal genere.

Tratti limitati dal sesso: i geni sono presenti in entrambi i sessi, ma i tratti compaiono in un sesso.

155 . La variabilità della modifica è associata: con un cambiamento nell'attività degli enzimi.

156 . Il metodo per studiare la variabilità di modifica è: variazione-statico.

157 . L'intervallo di variabilità della modifica è: velocità di reazione.

158 . I valori dell'attributo formano una serie di variazioni con variabilità: modifica.

159 . La curva di variazione, che riflette il cambiamento del tratto all'interno della norma di reazione, mostra che gli organismi: con un valore medio del tratto si trovano con alta frequenza, con valori estremi del tratto sono rari.

160. La velocità di reazione del tratto: ereditato, ha un carattere adattivo, può cambiare sotto l'influenza di fattori ambientali.

161 . Condizioni ambientali instabili contribuiscono alla conservazione degli organismi: con un'ampia velocità di reazione.

162 . Il grado di espressione di un tratto si chiama: espressività.

163 . La penetrazione di un gene in un tratto si chiama: penetranza.

164 . Nuove combinazioni di tratti nella prole sono dovute a: una combinazione di geni.

165 . Meccanismi di variabilità combinatoria: crossing over, selezione casuale delle coppie parentali, incontro casuale dei gameti durante la fecondazione, riproduzione vegetativa.

166 . La ricombinazione delle informazioni ereditarie viene effettuata: durante la coniugazione.

167 . Nuove combinazioni di tratti negli organismi sono possibili come risultato di: divergenza indipendente di cromosomi, crossing over, incontro casuale di gameti durante la fecondazione, selezione casuale di coppie parentali.

168 . Mutazioni e loro caratteristiche:

L'eteroploidia è un aumento o una diminuzione del cariotipo di un cromosoma.

Poliploidia: un aumento del numero di cromosomi, un multiplo dell'insieme aploide.

Inversione: rotazione di un segmento cromosomico di 180.

La duplicazione è il raddoppio di una porzione di un cromosoma.

Una delezione è la perdita di una parte di un cromosoma.

169 . Le mutazioni geniche sono causate da: anemia falciforme, fenilcletonuria.

170 . Le mutazioni generative sono ereditarie, hanno un carattere non diretto e sono simili nelle specie geneticamente vicine.

171 . La legge della serie omologica della variabilità ereditaria fu scoperta nel 1932 da N.I. Vavilov.

172 . Il ruolo della mutazione nel processo evolutivo è: aumentare la diversità genetica degli individui nelle popolazioni, aumentare la riserva di variabilità ereditaria.

173 . I meccanismi anti-mutazione includono: riparazione del DNA, ripetizioni multiple di geni, accoppiamento di cromosomi, degenerazione del codice genetico.

174 . I periodi di esposizione umana all'aumento dell'attività solare sono accompagnati da: un aumento della frequenza delle mutazioni, un aumento della frequenza delle malattie geneticamente determinate, un aumento dell'incidenza di tumori maligni.

175 . Il metodo genealogico consente di stabilire: il tipo di eredità di una malattia o un tratto, la prognosi del rischio di una malattia per la prole.

176 . Con un tipo di eredità autosomica dominante: un tratto si trova in ogni generazione, la probabilità di un tratto raro in un bambino se uno dei genitori ha questo tratto è del 50%, la prole maschio e femmina ereditano i tratti con la stessa frequenza.

177 . Il metodo principale per diagnosticare le malattie cromosomiche umane è: citogenetica.

178 . Le mutazioni geniche possono essere rilevate usando il metodo: biochimico.

179 . Il metodo citogenetico rivela mutazioni: cromosomiche, genomiche.

180 . Per un metodo diretto di studio del cariotipo umano, vengono utilizzate le cellule del midollo osseo in divisione.

181 . Materiale per il metodo indiretto di studio del cariotipo: coltura cellulare da liquido amniotico.

182 . La classificazione dei cromosomi di Denver si basa su: colorazione differenziale dei cromosomi.

183 . La classificazione parigina dei cromosomi si basa su: colorazione differenziale dei cromosomi in metafase.

184 . Le mutazioni genomiche sono causate da: sindrome di Down, sindrome di Patau.

185 . La violazione del numero di autosomi provoca sindromi: Patau, Down.

186 . Sindromi associate a una violazione della struttura dei cromosomi: Lupo, "Grido di gatto".

187 . Cariotipo e malattie cromosomiche:

47.21+ -- Sindrome di Wolf

47.XXX -- Sindrome da trisomia femminile

47.XXY - La sindrome di Klinefelter

188 . Il metodo espresso per determinare la cromatina sessuale può essere utilizzato per diagnosticare le sindromi: Shereshevsky-Turner, Klinefelter.

189 . La cromatina sessuale X (il corpo di Barr) è assente nella sindrome: Shereshevsky-Turner.

190 . La cromatina sessuale X è determinata: nelle cellule somatiche nella fase dell'interfase.

191 . Per stabilire il ruolo correlativo del genotipo e dell'ambiente nello sviluppo di malattie nell'uomo, viene utilizzato il seguente metodo: metodo gemello.

192 . Il fattore principale per lo sviluppo di un sintomo o di una malattia è il sintomo o la malattia. Coefficiente di ereditabilità Holzinger

Mercoledì - parotite (parotite) H=1,0, labbro superiore leporino H=0,3, gozzo endemico H=0,4.

Genotipo - forma del naso H=1,0

Ambiente e genotipo - diabete H=0,6

193 . Studi sulla genetica delle popolazioni umane: la struttura genetica delle popolazioni, la frequenza di occorrenza degli alleli che causano malattie nell'uomo.

194. La frequenza di insorgenza di malattie umane geneticamente determinate è distribuita secondo la legge di Hardy-Weinberg.

195 . Un aumento del rischio di avere figli con anomalie ereditarie è dovuto a: isolati geografici, matrimoni consanguinei.

196 . Gli isolati geografici e sociali aumentano il rischio di avere figli con una patologia ereditaria a causa di: omogeneizzazione della popolazione.

197 . La violazione della panmixia nelle popolazioni porta a: un aumento delle patologie ereditarie, alla probabilità di transizione dei geni recessivi a uno stato omozigote.

198-199 . Il grado di relazione e la proporzione di geni comuni:

Gemelli monozigoti - 100%

fratelli - 50%

Zio e nipote - 25%

Genitore e figlio - 50%

nonno e nipote - 25%

200 . Il coefficiente di parentela determina: la proporzione di geni comuni ricevuti dagli antenati

201 . I matrimoni correlati aumentano la probabilità: la transizione dei geni recessivi a uno stato omozigote.

202 . I fagi possono effettuare: trasduzione.

203 . I metodi di transgenesi sono: trasformazione, trasduzione.

204 . Il metodo dell'ingegneria genetica è: la transgenosi.

205 . RICEVIMENTO - METODI

I ceppi di Escherichia coli che sintetizzano gli ormoni umani è compito dell'ingegneria genetica.

Gli ormoni umani, sintetizzati da E. coli su scala industriale, sono il compito della biotecnologia.

206 . La terapia genica è: nella riparazione di un gene difettoso, nella sostituzione di un gene difettoso.

Omeostasi

207 . L'omeostasi genetica è il mantenimento dell'individualità genetica.

208 . Meccanismi per il mantenimento dell'omeostasi genetica: duplicazione del DNA, riparazione del DNA, distribuzione accurata dell'informazione genetica durante la mitosi.

209 . Con la crescita del tumore: aumenta la proliferazione cellulare, si perde la capacità di differenziarsi.

210 . L'immunità costituzionale è dovuta a: mancanza di interazione tra recettori cellulari e antigene.

211 . I fattori non specifici di protezione immunitaria nei mammiferi includono: la funzione di barriera dell'epitelio della pelle e delle mucose, il lisozima, le proprietà battericide del succo gastrico e intestinale.

212 . I fattori di difesa immunitaria non specifici nei vertebrati includono: barriere tissutali e lisozima.

213 . Gli organi centrali del sistema immunitario amniotico includono: chiazze di Peyer dell'intestino tenue, sacco di Fabricius, midollo osseo, timo.

214 . Gli organi periferici del sistema immunitario sono: linfonodi, milza, tonsille palatine.

215 . Nell'uomo, gli organi del sistema immunitario sono: linfonodi, chiazze di Peyer, midollo osseo.

216 . Forme di immunità ed esempi:

Specifico - formazione di anticorpi.

Non specifico: proprietà barriera della pelle, proprietà antimicrobiche del lisozima.

217 . Gli anticorpi sono sintetizzati dalle plasmacellule.

218 . L'immunità cellulare non si sviluppa: con autotrapianto.

219 . La tolleranza è l'assenza di una risposta immunitaria a un antigene.

220 . La rigenerazione fisiologica prevede: autorinnovamento a livello tissutale.

221 . I principali metodi di rigenerazione riparativa degli organi interni dei mammiferi: ipertrofia rigenerativa, ipertrofia compensatoria.

Perché non abbiamo ancora trovato un mezzo per estendere la vita a 100-150 anni, anche se lo vogliamo davvero? Qual è il segreto dei centenari, e ce n'è uno?

“Nel 1951, Vasily Sergeevich Tishkin, un agricoltore collettivo dell'artel Andreev del distretto di Aleksandrovsky nel territorio di Stavropol, si fermò nella Mineralnye Vody caucasica. Questo non era un normale visitatore della spa. Nell'elenco dei vacanzieri nella colonna "anno di nascita" contro il suo cognome c'era "1806". Questo contadino collettivo ha lavorato 256 giorni lavorativi nel 1950 all'età di 144 anni.

"Salute" n. 3, 1955

Ad essere onesti, è difficile da credere. Inoltre, i documenti ufficiali non confermavano l'esistenza di tale persona. Finora, il record ufficiale è di Jeanne Calment, una francese morta all'età di 122 anni. Delle persone che attualmente vivono sulla Terra, non c'è nessuno che abbia più di 116 anni interi.

Qual è la differenza tra coloro che sono stati in grado di superare l'antico traguardo dei comuni mortali? La domanda è ambigua. Jeanne Calment, secondo lei, non ha fatto ricorso a mezzi speciali per prolungare la vita. Ad esempio, non era estranea all'alcol e alle sigarette (ha dovuto smettere di fumare solo all'età di 117 anni dopo l'operazione). Questo, ovviamente, non significa che le cattive abitudini migliorino la salute. Tuttavia, il caso di Kalman mostra che non tutto è così semplice nella longevità.

"Salute" ha trovato diverse possibili ragioni per cui alcune persone vivono 90 anni o più. Naturalmente, se sei un estroverso, questo non significa assolutamente che vivrai più a lungo dei tuoi coetanei asociali. Ma il fatto che la longevità sia associata a determinate caratteristiche della genetica, delle condizioni ambientali e del comportamento non può essere negato.

Segreto di longevità 1: apertura e ottimismo

“L'uomo è un essere sociale e le condizioni di vita della società umana determinano tutta la sua vita. Il problema della longevità è un problema biologico e sociale allo stesso tempo.

"Salute" n. 3, 1955

Gli autori di uno studio pubblicato sulla rivista Frontiers in Genetics nel 2013 sono partiti da una premessa simile. Hanno studiato 583 famiglie americane e danesi con centenari. Oltre a una serie di studi genetici, hanno condotto un'indagine dettagliata sia sui centenari stessi che sui loro coniugi. Si è scoperto che tra le persone di età superiore ai 90 anni, la percentuale di estroversi è alta. Coloro a cui non piaceva socializzare avevano meno probabilità di vivere fino a quell'età.

Dati simili sono stati ottenuti nel 2006, quando hanno esaminato i tratti caratteriali di 285 centenari dello stato della Georgia di età pari o superiore a 98 anni. Oltre al fatto che i centenari stessi hanno risposto alle domande dei questionari, 273 di loro hanno fornito ulteriori informazioni sui partecipanti. Quasi tutti i centenari avevano livelli di nevroticismo e ostilità inferiori rispetto alla gente comune, ma più spesso mostravano fiducia ed erano estroversi, aperti a tutto ciò che era nuovo.

Segreto di longevità 2: buona genetica

“Le teorie che cercano di trovare le cause della vecchiaia prematura nei cambiamenti in un organo o tessuto si sono rivelate insostenibili. Questo approccio è sbagliato. Un organismo vivente è un unico sistema che reagisce in un certo modo ai cambiamenti dell'ambiente esterno.

"Salute" n. 3, 1955

Sia il carattere che lo stato del corpo sono importanti. Per dare molte informazioni importanti è possibile ricercare i genomi dei centenari. Una di queste opere è dedicata ai giapponesi che vivono sull'isola di Okinawa. Questo luogo è famoso per la più alta concentrazione di centenari e la più alta aspettativa di vita media del mondo: 92 anni per le donne e 88 per gli uomini. Economicamente, quest'isola isolata è tutt'altro che la più favorevole - e non lo è mai stata. E questo significa che l'età massima degli abitanti di Okinawa è determinata in gran parte dall'ereditarietà e non da condizioni esterne favorevoli.

A giudicare dai risultati dello studio, gli abitanti di Okinawa hanno qualcosa per cui onorare i loro antenati. La maggior parte dei centenari dell'isola discende da un certo piccolo gruppo di giapponesi, in cui spesso si trovavano varianti "utili" di alcuni geni. I geni in questione aumentano la percezione dei segnali dell'ormone insulina e riducono anche la quantità di interleuchina 1, la "molecola infiammatoria". Questo permette di mantenere il corretto metabolismo più a lungo e di non ammalarsi. Gli scienziati hanno calcolato che per un fratello o una sorella di un centenario di Okinawa, la probabilità di vivere più di 90 anni è 3-5 volte maggiore rispetto ai loro coetanei senza centenari in famiglia.

Longevity Secret 3: La giusta risposta allo stress

“I cani che hanno subito lesioni nervose hanno perso peso drammaticamente, raggiungendo il completo esaurimento. A volte i capelli cadevano, i cani erano calvi. Hanno sviluppato malattie della pelle. È aumentata la debolezza muscolare, gli animali non potevano arrampicarsi sul tavolo sperimentale e il tono muscolare è diminuito drasticamente. I cani stavano iniziando a decrepirsi rapidamente".

"Salute" n. 3, 1955

Chi si preoccupa troppo non vivrà a lungo. Ma anche coloro che sono eccessivamente negligenti si espongono a un pericolo maggiore e quindi muoiono rapidamente. Pertanto, la chiave per una vita lunga e felice è una reazione moderata allo stress, che ti consente di evitare influenze pericolose, ma non tormentarti per sciocchezze. Ciò è confermato non solo dagli esperimenti nel laboratorio di Pavlov, di cui scrisse la rivista Zdorvoye nel 1955, ma anche da studi recenti. Si è scoperto che nei nematodi, nei moscerini della frutta e nei roditori, le reazioni del sistema nervoso influenzano il modo in cui l'insulina e una serie di altri ormoni associati al metabolismo vengono secreti nei loro corpi. Questo, a sua volta, determina cosa assorbiamo dal cibo e quanto bene.

Esistono diversi modi per causare un forte stress dannoso per la salute: influenze puramente psicologiche e avvelenamento, fame prolungata, ipotermia e surriscaldamento ... Per resistere a lungo a tutte queste influenze, è necessario avere il "giusto" geni. Lo osserviamo anche tra i centenari di Okinawa.

Longevity Secret 4: condizioni moderatamente avverse

“È necessario, soprattutto per gli anziani, sapersi limitare, evitare ogni eccesso”.

"Salute" n. 3, 1955

Lo stress acuto, in cui il corpo riesce a malapena a far fronte alle difficoltà che gli sono cadute, non aggiungerà longevità. Ma condizioni moderatamente sfavorevoli, al contrario, possono essere utili. Ad esempio, studi sugli animali dimostrano che la capacità di mangiare a piena capacità non solo porta a un eccesso di peso, ma aumenta anche la frequenza respiratoria e il tasso metabolico. Ma quando la dieta è limitata del 10% dello standard, al contrario, questi indicatori diminuiscono. Si scopre che una moderata mancanza di cibo costringe il corpo a spendere energia in modo più economico - e questa caratteristica è associata alla longevità.

Anche l'abbassamento della temperatura prolunga la vita, almeno per i nematodi. Naturalmente, non dovrebbero essere al freddo, ma se la temperatura intorno è costantemente al di sotto dell'ottimale di 2-3 gradi, i vermi vivono più a lungo. I ricercatori che hanno scoperto questo effetto nel 2013 lo attribuiscono a un tasso metabolico ridotto. Si scopre che più veloce si verifica il metabolismo, prima si fermerà (e con esso la vita dell'animale). È vero anche il contrario.

Farmaci per la vecchiaia

Finora, non ci sono farmaci che prolungherebbero in modo affidabile la vita di tutti e di tutti. Tuttavia, ci sono molti farmaci che combattono le manifestazioni individuali della vecchiaia - deterioramento della memoria o delle condizioni ossee, perdita di massa muscolare, ecc. Anche i nutraceutici sono popolari - integratori alimentari biologicamente attivi contenenti vitamine, minerali e altre sostanze che spesso mancano di dieta quotidiana (con la giusta selezione, aiutano davvero a sentirsi meglio e ad invecchiare più lentamente).

Certo, voglio davvero inventare una pillola universale per la vecchiaia e questo lavoro è in corso. Ma finora, principalmente sugli organismi più primitivi. Ad esempio, due anni fa, gli scienziati hanno cercato di allungare la vita del lievito. Per fare questo, hanno usato due farmaci già noti. Ognuno di loro sopprime individualmente le risposte del sistema immunitario e spesso aiuta i pazienti sottoposti a trapianto di organi. Si è scoperto che se alle colonie di lievito viene aggiunto un liquido con farmaci diluiti in una certa proporzione, questi ultimi vivono più a lungo, sono più resistenti allo stress e rimangono giovani più a lungo (gli scienziati hanno i loro metodi per stimare l'età del lievito). I singoli farmaci non causano un tale effetto. È troppo presto per dichiarare gli immunosoppressori un toccasana per la vecchiaia, perché lo studio è stato condotto sui lieviti, che nella loro struttura sono molto, molto lontani dall'uomo. Né sui mammiferi, né sulle mosche e sui vermi, l'efficacia del metodo è stata ancora testata.

In media, solo una persona su 10.000 vive fino a 100 anni. Molto spesso, tale longevità è familiare, cioè inerente a genitori, fratelli, sorelle e ai loro figli. Mentre la persona media ha un contributo ereditario del 25% e un contributo del 75% di stile di vita e fattori ambientali alla durata della propria vita, i centenari che possono vivere oltre 100 anni hanno una componente ereditaria sostanzialmente più ampia del 33% (donne) e del 48% (uomini). Pertanto, è sufficiente che uno dei genitori sia un fegato lungo per avere un bonus significativo per la salute e una grande possibilità di vivere fino a 100 anni.

C. Franceschi individua tre possibili meccanismi per il fenomeno della longevità nell'uomo:

● le persone di età compresa tra 90 e 100 anni sono prive di varianti genetiche che contribuiscono allo sviluppo di malattie legate all'età;
● Hanno varianti dei geni del rischio di malattia, ma il loro stile di vita e l'ambiente non hanno contribuito alla loro manifestazione;
● I bambini di età compresa tra 90 e 100 anni hanno varianti genetiche "protettive" che contrastano l'insorgenza di malattie legate all'età.

Un contributo significativamente minore dei fattori ambientali alla longevità è stato confermato da uno studio americano sugli ebrei ashkenaziti, secondo il quale i 100 anni non differiscono dal gruppo di controllo per l'esposizione ai principali fattori di rischio, come un aumento dell'indice di massa corporea, alcol consumo o fumo. Ancora più sorprendentemente, meno del 20% dei centenari evita le principali malattie legate all'età entro i 100 anni e il 45% ha almeno una di queste malattie prima dei 65 anni. Tuttavia, è chiaro che il rischio di mortalità per tali malattie nei centenari è significativamente ridotto o sono in grado di sopportare un numero maggiore di malattie croniche legate all'età per molti anni. Negli Stati Uniti, le spese mediche degli ultimi due anni di vita di un centenario di età superiore ai 100 anni sono tre volte inferiori a quelle di un anziano di 70 anni. Nonostante la presenza di malattie croniche, il 90% dei centenari è caratterizzato da un ritardo nella disabilità fino a 93 anni in media, che dimostra le loro riserve funzionali più elevate sullo sfondo delle malattie legate all'età. I discendenti dei centenari hanno anche una minore incidenza di malattie legate all'età, in particolare ictus (83%), diabete mellito di tipo 2 (86%), morbo di Alzheimer e perdita di memoria.

Secondo l'ipotesi di selezione demografica di D. Vopel, in quella parte della popolazione caratterizzata da longevità, gli alleli ( alleli - diverse forme dello stesso gene situate nelle stesse regioni di cromosomi omologhi e che determinano varianti alternative dello sviluppo dello stesso tratto) associati a mortalità prematura per malattie legate all'età e, al contrario, varianti genetiche accumulate associate a un invecchiamento più lento e una maggiore tolleranza allo stress.

In parte lo è. È noto che più di 300 geni sono stati associati alla longevità negli esseri umani in vari studi. Ad esempio, a tutti i centenari manca la variante "dannosa" ε4 del gene dell'apolipoproteina E, che ha un effetto anti-aterosclerotico. Questo allele è fortemente associato all'insorgenza del morbo di Alzheimer, al deterioramento cognitivo e alla degenerazione maculare legata all'età ( disturbo fisico che si manifesta al centro della retina, nella cosiddetta macula, responsabile dell'acuità visiva). Abbastanza spesso, i centenari hanno varianti "protettive" del gene di resistenza allo stress FOXO3a o dei geni dell'enzima di riparazione del DNA RecQ. Inoltre, i geni di resistenza allo stress associati alla longevità negli uomini spesso differiscono dai geni della longevità nelle donne. Secondo J. Church di Harvard, la longevità umana è associata agli alleli di geni come LRP5 (responsabile della salute delle ossa), GHR e GH (cancerogeno), MSTN (salute muscolare), SCN9A (insensibilità al dolore), ABCC11 (odore corporeo) , CCR5 e FUT2 (immunità virale), PCSK9 e APOC (malattie cardiovascolari), APP (morbo di Alzheimer), SLC3 OA8 (diabete mellito).

Nel frattempo, nella genetica della longevità umana, ci sono ancora più domande che risposte. Nel 2014, dopo aver decifrato il genoma di 17 persone di età superiore ai 110 anni, i genetisti non hanno trovato variazioni genetiche rare che distinguano in modo affidabile i centenari dal resto dell'umanità. Al contrario, secondo C. Francesca, molti fattori di rischio genetico per malattie gravi sono presenti anche nei fegati lunghi. Ad esempio, varianti del gene p53 che predispongono al cancro si trovano anche in centenari perfettamente sani. Una mutazione è stata trovata in un centenario di età superiore ai 110 anni, che avrebbe dovuto portare a una patologia mortale del ventricolo destro del cuore, ma non l'ha fatto. Nel lavoro di E. Slagboom del 2010 non sono state riscontrate differenze significative nella distribuzione dei marcatori genetici (SNIPS) associati ai rischi di sindrome metabolica, malattie cardiovascolari e vari tipi di cancro tra casi di superlongevità (sia familiare che spontanea) e il resto della popolazione media. Uno studio condotto da N. Barzilai ha mostrato una prevalenza simile di polimorfismi di malattie legate all'età (neurodegenerative, cardiovascolari, tumorali) nei fegati superlunghi e nella gente comune.

Pertanto, nonostante l'elevata percentuale rivelata dell'ereditabilità della longevità familiare (fino al 50%), si sa poco su quali alleli siano effettivamente associati a questo tratto. Forse il punto è la piccola dimensione dei gruppi studiati: statistiche insufficienti, perché non ci sono così tanti fegati super lunghi in tutto il mondo e gli studi sull'intero genoma sono ancora molto costosi. Tuttavia, altre spiegazioni sono possibili. P. Sebastiani e T. Pearls della Boston University avanzano un'ipotesi secondo cui la maggior parte degli alleli genici da soli hanno un effetto così debole sulla longevità da non superare l'elevata soglia di confidenza adottata nell'analisi GWAS (5*10^- 8). Tuttavia, se diverse dozzine di alleli si verificano nello stesso genotipo in combinazioni molto rare, hanno un forte effetto, estendendo la vita di una persona a 100 anni o più, nonostante il suo stile di vita. Nell'ambito del New England Centenarian Study, gli stessi autori sono stati in grado di identificare 281 SNP associati a 130 geni, le cui combinazioni potrebbero spiegare una longevità di oltre 100 anni. La maggior parte di questi geni è ben nota ai biogerontologi, poiché le manipolazioni con le loro controparti evolutive (ortologhi) hanno già allungato la vita negli animali modello. Innanzitutto, questi sono i geni delle vie di segnalazione dell'ormone della crescita, del fattore di crescita insulino-simile-1 e del fattore di trascrizione pro-infiammatorio NF-kB, che svolgono un ruolo importante nei meccanismi dell'invecchiamento.

Pertanto, l'aumento dell'aspettativa di vita nei centenari è associato non tanto a una diminuzione della frequenza di occorrenza nella popolazione dei singoli alleli che predispongono a specifiche malattie legate all'età, ma alla presenza di combinazioni di decine di alleli in un individuo , che consentono di resistere agli effetti nocivi dell'ambiente e di uno stile di vita poco salutare, rallentare il processo di invecchiamento e ritardare l'età di insorgenza dello sviluppo delle patologie. Una svolta così inaspettata suggerisce ancora una volta che l'invecchiamento è una malattia e le patologie dipendenti dall'età sono solo le sue manifestazioni. Un'altra possibile spiegazione è che l'attività alterata dei geni dei fegati superlunghi sia dovuta a differenze non nella struttura dei geni, ma nella loro regolazione epigenetica.

Lo studio del pattern di metilazione del DNA di 100 anni, condotto da G. Atzmon su cellule staminali CD34+ del midollo osseo rosso, ha rivelato caratteristiche che potrebbero spiegare la differenza nell'attività di alcuni geni osservati nei centenari. Yu. Su dell'Albert Einstein College ha trovato microRNA miR-142 in centenari di 100 anni, che è 18 volte più attivo rispetto alla popolazione di controllo. Come si è scoperto, la sua funzione è di sopprimere i geni associati all'invecchiamento della via IGF-1. La diminuzione dei livelli plasmatici di IGF-1 e la soppressione della cascata di segnalazione intracellulare IGF-1-dipendente sono un marker di longevità. Questo da un lato riduce significativamente il rischio di malattie tumorali, dall'altro contribuisce alla sarcopenia (una graduale diminuzione della massa muscolare).

Secondo G. Paolisso, a differenza di altri anziani, i centenari non hanno l'iperfunzione delle cellule beta pancreatiche e la resistenza all'insulina - una risposta biologica disturbata dei tessuti corporei all'azione dell'insulina, che contribuisce allo sviluppo del diabete mellito di tipo 2. Le persone di 100 anni non hanno segni di sviluppare malattie autoimmuni, hanno uno spettro significativamente più basso di anticorpi contro il proprio tessuto della tiroide, ghiandole surrenali, ghiandola pituitaria e ipotalamo, che distruggono questi organi e tessuti, rispetto alla media Anziani di 70 anni. Allo stesso tempo, come hanno dimostrato gli studi di J. Passarino, i centenari ereditari hanno una funzione tiroidea ridotta.

Gli ormoni tiroidei attivano il metabolismo nei tessuti del corpo. È possibile che un leggero rallentamento del metabolismo in generale contribuisca a rallentare il processo di invecchiamento. Secondo il lavoro del prof. A. Baranovskaya-Bik, i livelli dell'ormone adiponectina nel sangue di 100 anni superavano significativamente quelli delle donne di altri gruppi di età. Questo ormone regola il metabolismo energetico e ha effetti antinfiammatori e antiaterogenici. Come sapete, il livello di questo ormone si abbassa nella sindrome metabolica. La ridotta espressione di adiponectina è correlata alla resistenza all'insulina. I centenari inclusi nello studio avevano anche bassi livelli di insulina e leptina, combinati con bassa resistenza all'insulina e basso colesterolo.

Secondo D. Monti e colleghi, rispetto ai giovani, i centenari hanno un aumento dei livelli di ormoni dello stress: cortisolo, ormone di rilascio della corticotropina, ormone adrenocorticotropo. Hanno livelli aumentati di citochine pro-infiammatorie, in particolare interleuchina-6 e leucotrieni. Allo stesso tempo, si osserva l'attivazione di meccanismi antinfiammatori e disintossicanti che sopprimono la perossidazione lipidica di membrana. Uno dei motivi della minore perossidazione lipidica è la predominanza degli acidi grassi monoinsaturi sugli acidi grassi polinsaturi nelle membrane cellulari dei centenari. Con un solo doppio legame nella loro molecola invece di molti, i grassi monoinsaturi mantengono la loro fluidità ma sono meno inclini all'irrancidimento. Secondo uno studio di S. Collino, i centenari hanno un profilo speciale dei metaboliti del sangue. In particolare, differiscono per la concentrazione di 41 tipi di lipidi. Hanno livelli relativamente bassi del lipide glicerofosfocolina e dell'amminoacido triptofano e alti livelli di sfingomieline, N-acetil-glicoproteine, glutammina, citrato, creatinina e fenilalanina. Bassi livelli di triptofano sono associati a livelli più elevati di funzione immunitaria, poiché i suoi prodotti del catabolismo deprimono il sistema immunitario.

Secondo S. Rampelli i batteri dei generi Escherichia e Ruminococcus predominano nella microflora intestinale dei centenari rispetto all'anziano medio. A questo proposito, la microflora dei centenari ha una maggiore attività dei geni del metabolismo del triptofano. L'utilizzo del triptofano da parte del microbiota è un possibile meccanismo per i suoi livelli ematici ridotti.