У багатоклітинних організмів - тварин, рослин і грибів - генетичнозакладена програма загибелі клітин. Формообразовательние процеси вонтогенезі, позитивна і негативна селекція Т-і В-лімфоцитів у тварин,гіперчутлива відповідь рослин на вторгнення патогена, осінній листопад
- Лише кілька прикладів програмованої клітинної смерті (ПКС). ПКСсприяє збереженню порядку і нормального функціонуваннябіологічної системи, очищаючи від незатребуваних, хворих, які закінчилисвій життєвий цикл або що з'явилися врезультате мутацій потенційнонебезпечних клітин.
7октября 2002 Нобелівський комітет з фізіології та медицини в Каролінськомуінституті Стокгольма оголосив про присудження премії С. Бреннер, XPXopвіцуі Дж.Салстону «за відкриття в галузі генетичної регуляції розвиткуорганів і запрограмованої смерті клітини ».
Той факт, що онтогенез знаходиться під генетичним контролем, навряд чи мігкогось здивувати навіть у далекі вже 70-і роки минулого XX в. Такий контрольповинен був бути, і знайшов його Бреннер Двоє інших «нобелевцев» відкрили «генисмерті ».
Давно вже було очевидно, що онтогенез неможливий без ліквідації окремихклітин, ділянок тканин і навіть цілих органів, що виникають на певнихетапах індивідуального розвитку, щоб потім зникнути при формуваннідорослого організму. Неясно було лише, відбувається така ліквідаціяза допомогою фагоцитозу або якимось іншим, поки невідомим шляхом.
Свої експерименту вчені проводили на нематоди Caenorhabditiselegans.Етот об'єктвеличезні переваги:a) дуже мала (довжиною близько 1 мм)б) прозорав) живе всього пару тижнів. З цього було просто прослідкувати долю кожноїзі складових її 959 від заплідненої яйцеклітини аж до дорослогоособі.Бреннер використовували мутагени (метілетансульфонат) і одержав мутації,зупиняють розвиток окремих етапів онтогенезу, і ідентифікувавгени, відповідальні за них.
Салстон звернув увагу на те, що доросла нематода повинна була бскладатися з 1090кл. а не з 959 тобто 131 кл. гине в ході онтогенезувстав на шлях запрограмованої смерті (апоптозу). Салон ідентифікувавперший ген клітинного самогубства - nuc - 1, необхідної для деградації ДНКв вмираючої клітці. У ті ж 70-е Хорвіц продол-іл дослідження Бреннеравін відкрив гени ced-З і ced-4, необхідні для клітинного самогубства.
Згодом Хорвіц опісол також ген ced-9, що утримує клітину відапоптозу, поки не настав час, і знайшов відповідні гени у вищихтварин і людини.
Апоптоз і некроз - два варіанти клітинної смерті
Існує два різних види клітинної смерті у тварин - апоптозу інекрозу.
Картина апоптозу у тварин - це перехід фосфатидилсерин з внутрішньогомонослоя цитоплазматичної мембрани в зовнішній монослой, зменшення обсягуклітини, зморщування цитоплазматичної мембрани, конденсаціяядра (каріорексис і каріопікноз: каріорексис-маргінація гетерохроматину іосвіта кільця з окремих грудочок; пікноз-стиснення ядер), розриви ниткиядерної ДНК і подальший розпад ядра на частини, фрагментація клітини намембранні везикули з внутрішньоклітинним вмістом (апоптозние бичка),фагоцитуючі макрофагами і клітинами-сусідами. Така ж доля осягаєклітку, коли в ній відбулася мутація, яка може призвести до пухлинномурозростання тканини, коли вона стає непотрібною для організму, наприклад, впроцесі онтогенетичного розвитку або, стосовно до лімфоцитам, назаключних етапах інфекційного процесу, коли організм вже непотребує подальшої вироблення антитіл [5-7].
Є й інша, патологічна, форма клітинної смерті - некроз. Такасмерть осягає клітку, коли Т-кілер своєчасно не розпорядивсядолею інфікованої клітини, наставив її на шлях апоптозу. Вірус чи іншоїпаразит, розмножуючись в клітці, руйнує її: клітина лізує, їївміст виливається назовні, у міжклітинний простір. Деяківнутрішньоклітинні паразити, включаючи найпростіше Toxoplasma gondii (збудниктоксоплазмозу), здатні до пригнічення апоптозу. Нове покоління паразитівспрямовується в сусідні клітини, завдаючи все більший і більший збитокорганізму. Починається запальний процес, результатом якого може бутияк одужання, так і загибель організму. Некротичних загибель можутьвикликати фізичні або хімічні пошкодження, наприклад, обмороження абоопік, органічні розчинники, гіпоксія, отруєння, гіпотонічний шок іін
Наявність або відсутність запалення у тварин використовується як ознака,що дозволяє відрізнити апоптоз від некрозу.
Некроз характеризується розривом цитоплазматичної і внутрішньоклітиннихмембран, що призводить до руйнування органел, вивільненню лізосомальнихферментів і виходу вмісту цитоплазми в міжклітинний простір (мал.
1). При апоптозу зберігається цілісність мембран, органели виглядаютьморфологічно інтактним, а продукти дроблення клітини, апоптозние тільця
(або везикули) є окремі фрагменти, оточені мембраною
(рис. 1).

Рис. 1. Зміна ультраструктури клітин тварин при некрозу і апоптозу. 1
- Нормальна клітка, 2 - апоптотіческое зморщування клітини з утвореннямпузирчастий виростів, 3 - фрагментація клітини з утворенням апоптотіческіхвезикул, 4 - набрякання клітини при некрозі, 5 - некротична дезінтеграціяклітки

Більшість вчених сходяться в думці, що апоптоз настає в результатіензиматичного розпаду хроматину в ядрі клітини, при цьому ендонуклеазиклітини починають розрізати молекулу ДНК з утворенням моно-і олігомерів.
Нуклеазной атаці піддаються не тільки еухроматіновие, а йспіраль ущільнені гетерохроматіновие ділянки ядра. Для того щобзапустити цей процес клітина повинна призвести ферменти - Нуклеази, а дляцього, у свою чергу, в клітині відбувається посилення процесів транскрипції
(біосинтез РНК) і трансляції (біосинтез білка). Є дані, щоінгібітори білкового синтезу - ціклогексамід і пуроміцін - запобігаютьензиматичні розпад хроматину і можуть запобігти або відстрочити процесапоптозу. На даний момент відомо кілька шляхів для апоптозу.
По-перше це шлях ензиматичного перетравлення межнуклеосомнихпросторів і нарізування фрагментів розміром в 200 нуклеотидів
2) у другому це гетерохроматізація хроматину без розрізання ДНК

1 ЕТАП - Вплив на хроматин ядра Нуклеази і (або) ферментамиконденсації
2 ЕТАП - Освіта фрагментів ДНК і (або) конденсація хроматину
3 ЕТАП - Резорбція хроматину (каріорексис і карілізіс)

Як встановлено інтерфазних картина хромосом:
За цими уявленнями в основі надхромосомной організації ядер у еукаріотівлежить загальний периферичний розподіл інтерфазних хромосом поблизу відядерної мембрани з прикріпленням до неї ділянок хромосом, що несутьгетерохроматіновие блоки. Місця прикріплення, як правило, пов'язані зособливою функціональною активністю тих чи інших ділянок геному.
Асоційована з мембраною ДНК має більш високий рівень повторюванихпослідовностей, ніж основна частина ядерної ДНК. Як виявилося, врезультаті апоптозу в першу чергу страждає саме ця частина молекули
ДНК, що примикає до ядерної мембрані.

Молекулярні механізми апоптозу
Апоптоз - багатоетапний процес. Перший етап - прийом сигналу, передвісниказагибелі у вигляді інформації, що надходить до клітини ззовні або що виникає внадрах самої клітини. Сигнал сприймається рецептором і піддаєтьсяаналізу.
Далі через рецептори або їх поєднання отриманий сигнал послідовнопередається молекул-посередникам (мессенджерам) різного порядку і востаточному підсумку досягає ядра, де і відбувається включення програмиклітинного самогубства шляхом активації летальних і/або репресіїантілетальних генів. Однак існування ПКС (програмувальна клітиннасмерть) до без'ядерних системах (цітопластах - клітинах, позбавлених ядра)показує, що наявність ядра не є обов'язковим для реалізаціїпроцесу].
Стосовно до клітин тварин і людини апоптоз в більшості випадківпов'язаний з протеолітичної активацією каскаду каспаз - сімейства еволюційноконсервативних цистеїнових протеаз, які специфічно розщеплюють білкипісля залишків аспарагінової кислоти.
На основі структурної гомології каспаз підрозділяються на підродини а) каспаз-1 (каспаз 1, 4, 5),б) каспаз-2 (каспаз-2) та в) каспаз-3 (каспаз 3, 6-10).
цистеїнових протеази, мабуть, беруть участь також в ПКС у рослин.
Однак апоптоз можливий і без участі каспаз: сверхсінтез білків-промоторівапоптозу Bax і Bak індукує ПКС у присутності інгібіторів каспаз.
У результаті дії каспаз відбувається:
1.актівація прокаспаз з утворенням каспаз;
2.расщепленіе антіапоптозних білків сімейства Bcl-2. Підлягаєпротеолізу інгібітор ДНКази, відповідальний за фрагментації ДНК. Унормальних клітинах апоптозная ДНКаза CAD (caspase-activated DNase) утворюєнеактивний комплекс з інгібітором CAD, позначається ICAD або. При апоптозуінгібітор ICAD за участю каспаз 3 або 7 інактивується, і вільна CAD,викликаючи межнуклеосомальние розриви хроматину, веде до утворенняфрагментів ДНК з молекулярною масою, кратної молекулярної маси ДНК унуклеосомних частках - 180-200 пар нуклеотидів.
Апоптоз можливий і без фрагментації ДНК. Виявлено ядерний білок Acinus
(apoptotic chromatin condensation inducer in the nucleus), з якого прикомбінованому дії каспаз-3 (протеоліз при Asp 1093) інеідентифікованої протеази (протеоліз при Ser 987) утворюється фрагмент
Ser 987 - Asp 1093. Цей фрагмент у присутності додаткових неядернихчинників викликає апоптотіческую конденсації хроматину і фрагментації ядра
(каріорексис) без фрагментації ДНК;
3.гідроліз білків ламіни, армуючих ядерну мембрану. Це веде доконденсації хроматину;
4.разрушеніе білків, що беруть участь у регуляції цитоскелету;
5.інактівація і порушення регуляції білків, що беруть участь у репарації ДНК,сплайсинг мРНК, реплікації ДНК.
(((Мішенню каспаз є полі (ADP-рибоза) полімераза (хлопця). Цей ферментбере участь у репарації ДНК, каталізує полі (ADP-рібозілірованіе) білків,пов'язаних з ДНК (див. огляди [3,11]). Донором ADP-рибози є NAD +.
Активність хлопця зростає в 500 разів і більше при зв'язування з ділянкамирозриву ДНК. Апоптотіческая загибель клітини супроводжується розщепленням хлопцякаспаз. Надмірна активація хлопця при масованих розриви ДНК, сильнознижуючи вміст внутрішньоклітинного NAD +, веде до пригнічення гліколізу імітохондріального дихання і викликає загибель клітини по варіанту некрозу.
))))

Існує кілька шляхів реалізації програми ПКС.
Серед них важливе місце займає шлях, опосередкований фізіологічнимиіндукторами, дія яких реалізується через клітинні рецептори,спеціально призначені для включення програми апоптозу. Цей шляхпередачі сигналу ПКС схематично можна зобразити таким чином:індуктори 'рецептори' адаптери 'каспаз першого ешелону' регулятори 'каспаз другого ешелону. Так, рецептор, що позначається Fas, взаємодіючи звідповідним лігандом (лігандом FasL), трансмембранним білком Т-кілера,активується і запускає програму смерті клітини, інфікованої вірусом.
Тим же шляхом при взаємодії з лігандом FasL на поверхні ТН-1 -лімфоцитів або з антитілом до Fas-рецептора гинуть що стали непотрібнимивидужалий організму В-лімфоцити, продуценти антитіл, що несуть Fas -рецептор. FasL-ліганд, що відноситься до численного сімейства факторанекрозу пухлин TNF. Це сімейство гомотрімерних лігандів, крім FasL і
TNFa, включає TNFb (лімфотоксін).
Fas - член родини рецепторів TNF. Всі вони представлені трансмембраннимбілками, які позаклітинними ділянками взаємодіють з тримералігандів-індукторів. Взаємодія рецептора і ліганда призводить доутворення кластерів рецепторних молекул і зв'язування їх внутрішньоклітиннихділянок з адаптерами. Адаптер, зв'язавшись з рецептором, вступає увзаємодія з ефекторами, поки ще неактивними попередникамипротеаз з сімейства каспаз першого ешелону (ініціюють каспаз).
Взаємодія адаптера з рецептором і ефекторів здійснюється черезгомофільние білок-білкові взаємодії невеликих доменів: DD (deathdomain - домен смерті), DED (death-effector domain - домен Ефекторсмерті), CARD (- домен активації та рекрутування каспаз). Всі вони маютьсхожу структуру, містять по шість a-спіральних ділянок. Домени DD (доменсмерті) беруть участь у взаємодії рецептора Fas c адаптером FADD (Fas -associated DD-protein). Домени DED беруть участь у взаємодії адаптера
FADD з прокаспазамі 8 і 10.

Рис. 2. Залежний від Fas-рецептора апоптоз клітини-мішені при діїцитотоксичних Т-лімфоцитів (Т-кілера)
Найбільш докладно охарактеризовано прокаспаза-8, рекрутіруемая рецептором
Fas через адаптeр FADD. Утворюються агрегати FasL - Fas - FADD - прокаспаза-
8. Подібні агрегати, в яких відбувається активація каспаз, названіапоптосомамі, апоптознимі шаперонів, або сигнальними комплексами,індукують смерть.
Прокаспази володіють незначною протеолітичної активністю,що становить 1-2% активності зрілої каспаз. Будучи в мономерний формі,прокаспази, концентрація яких у клітині незначна, перебувають у латентномустані. Передбачається, що просторове зближення молекул прокaспазпри їх агрегації веде до утворення активних каспаз через механізмпротеолітичної само-і перехресного розщеплення (ауто-чи транс -процесингу)]. В результаті від прокаспази (молекулярна маса 30-50 кДа)відокремлюється регуляторний N-кінцевий домен (продомен), а рештамолекули поділяється на велику (~ 20 кДа) і малу (~ 10 кДа) субодиниці
(рис. 3). Потім відбувається асоціація великої і малої субодиниць. Двагетеродімера утворюють тетрамер з двома каталітичними ділянками,що діють незалежно один від одного. Таким чином прокаспаза-8активується і вивільняється в цитоплазму у вигляді каспаз-8. Існуютьінші шляхи активації каспаз-8 - за участю рецепторів TNFR1 і DR3.
На етапі активації каспаз першого ешелону життя клітини ще можна зберегти.
Існують регулятори, які блокують або, навпаки, підсилюютьруйнівну дію каспаз першого ешелону. До них відносяться білки Bcl-2
(інгібітори апоптозу: A1, Bcl-2, Bcl-W, Bcl-XL, Brag-1, Mcl-1 і NR13) і Bax
(промотори апоптозу: Bad, Bak, Bax, Bcl-XS, Bid, Bik, Bim, Hrk, Mtd). Цібілки еволюційно консервативні: гомолог Bcl-2 виявлений навіть у губок, уяких апоптоз необхідний для морфогенезу.
Каспаз-8 активує каспаз другого ешелону (ефекторних каспаз): шляхомпротеолізу з прокаспази-3 утворюється каспаз-3, після чого процес,запущений програмою смерті, виявляється незворотнім.
Каспаз-3 здатна надалі до самостійної активації (Автокаталізабо автопроцессінгу), активує ряд інших протеаз сімейства каспаз,активує фактор фрагментації ДНК, веде до незворотного розпаду ДНК нануклеосомальние фрагменти. Так запускається каскад протеолітичнихферментів, що здійснюють апоптоз.

2.Второй шлях реалізації програми ПКС.
У клітинах, що зазнали дії індуктора апоптозу, різко знижуєтьсямембранний потенціал (Dy) мітохондрій. Падіння Dy обумовлено збільшеннямпроникності внутрішньої мембрани мітохондрій внаслідок утвореннягігантських пір. Різноманітні фактори, що викликають розкриття пір. До нихвідносяться виснаження клітин відновленого глутатіону, NAD (P) H, ATP і ADP,утворення активних форм кисню, роз'єднання окислювальногофосфорелірованія протонофорнимі сполуками, збільшення вмісту Ca2 + вцитоплазмі. Освіта пір в мітохондріях можна викликати церамідів, NO,каспаз, амфіпатіческімі пептидами, жирними кислотами. Пори маютьдіаметр 2,9 нм, що дозволяє перетинати мембрану речовин з молекулярноюмасою 1,5 кДа і нижче. Наслідком розкриття пори є набуханнямітохондріального матриксу, розрив зовнішньої мембрани мітохондрій івивільнення розчинних білків міжмембранну обсягу. Серед цих білків
- Ряд апоптогенних факторів: цитохром с, прокаспази 2, 3 і 9, білок AIF
(apoptosis inducing factor), що представляє собою флавопротеїни змолекулярною масою 57 кДа [69].
Освіта гігантських пір не є єдиним механізмом виходуміжмембранну білків мітохондрій в цитоплазму. Передбачається, що розривзовнішньої мембрани мітохондрій може бути викликаний гіперполяризаціювнутрішньої мембрани. Можливий і альтернативний механізм, без розривумембрани, - розкриття гігантського білкового каналу в самій зовнішньоїмембрані, сп?? собного пропускати цитохром с і інші білки з міжмембраннупростору.
Вивільняються з мітохондрій цитохром з разом з цитоплазматичнихфактором APAF-1 (apoptosis protease activating factor-1) бере участь уактивації каспаз-9.
APAF-1 - білок з молекулярною масою 130 кДа, що містить CARD-домен
(caspase activation and recruitment domain) утворює комплекс з прокаспазой-
9 у присутності цитохрому с і dATP або АТР. З цих субодиниць збираютьсяжорсткі, симетричні структури, на зразок віяла або пропелера. APAF-1грає роль арматури, на якій відбувається аутокаталітіческій процесингкаспаз-9. Передбачається, що в результаті залежного від гідролізу dATP
(або АТР) конформаційної зміни APAF-1 набуває здатностіпов'язувати цитохром с (рис. 5). Зв'язавши цитохром с, APAF-1 зазнаєподальше конформаційних змін, що сприяє його олігомеризації іщо відкриває доступ CARD-домену APAF-1 для прокаспази-9, яка тежмістить CARD-домен. Так утворюється конструкція, яка називається тежапоптосомой, з молекулярною масою> 1,3 млн дальтон, у складі якої --не менше 8 субодиниць APAF-1. Завдяки гомофільному CARD-CARD -взаємодії з APAF-1 в еквімолярних співвідношенні зв'язується прокаспаза-
9, а потім прокаспаза-9 пов'язує прокаспазу-3. Просторове зближеннямолекул прокаспази-9 на мультімерной арматур з APAF-1-цитохром-с -комплексів, очевидно, призводить до міжмолекулярному протеолітичнимипроцесингу прокаспази-9 з утворенням активної каспаз-9. Зріла каспаз-
9 потім розщеплює і активує прокаспазу-3.
Флавопротеїни AIF, будучи доданим до ізольованим ядер з клітин HeLa,викликає конденсації хроматину і фрагментації ДНК, а при додаванні доізольованим мітохондрій печінки щурів - вивільнення цитохрому с ікаспаз-AIF є мітохондріальних ефекторів ПКС у тварин,чинним незалежно від каспаз.
Крім розглянутих компонентів, при порушенні зовнішньої мембранимітохондрій з міжмембранну обсягу виділяється термолабільних фактор,викликає необоротне перетворення ксантіндегідрогенази в ксантиноксидазу.
Ксантіндегідрогеназа каталізує залежне від NAD + окислення ксантину догіпоксантину і подальше окислення гіпоксантину до сечової кислоти.
Ксантиноксидази каталізує ті ж реакції, але не з NAD +, а з О2 вяк акцептора електронів. При цьому утворюються О2A, Н2О2, а з них - іінші активні форми кисню (АФК), які руйнують мітохондрії іє потужними індукторами апоптозу. Механізми утворення АФК, звичайно,не обмежуються ксантіноксідазной реакцією. Головним джерелом АФК уклітинах є мітохондрії. Різке збільшення АФК відбувається призростанні мембранного потенціалу в мітохондріях, коли зниженоспоживання ATP та швидкість дихання лімітується ADP. Цитоплазматичнамембрана макрофагів і нейтрофілів містить О2A - генеруючу NADPH -оксидазу.
Залежно від шляху, по якому здійснюється активація каспаз,розрізняють різні типи клітин [82]. Клітини типу I (зокрема, лініялімфобластоідних В-клітин SKW і T-клітини лінії Н9) піддаються ПКС пошляху, залежного від апоптозних рецепторів плазматичної мембрани безучасті мітохондріальних білків. Клітини типу II (наприклад, лінії Т-клітин
Jurkat і СЕМ) гинуть шляхом апоптозу, залежного від мітохондріальногоцитохрому с. ПКС, викликана хіміотерапевтичними сполуками, УФ-чи і -опроміненням, очевидно, безпосередньо пов'язана з апоптозной функцієюмітохондрій.
Деякі клітини, наприклад, клітини ембріональної нервової системи, включаютьмеханізми апоптозу, якщо вони відчувають дефіцит апоптозподавляющіх сигналів
(званих також факторами виживання) від інших клітин. Фізіологічнийсенс процесу - в елімінації надлишкових нервових клітин, що конкурують заобмежений фонд факторів виживання. Епітеліальні клітини при відділенні відпозаклітинної матриксу, який виробляє чинники виживання, теж приречені на
ПКС. Фактори виживання зв'язуються відповідними цитоплазматичнимирецепторами, активуючи синтез пригнічують апоптоз агентів і блокуючистимулятори апоптозу. Деякі речовини (наприклад, прийом препарату)надають диференційований ефект на різні типи клітин --запобігають апоптоз одних типів клітин і індукують його у інших
[2 ].(((( Так, за наявності у Позаклітинна матриця факторів росту PDGF
(platelet-derived growth factor - тромбоцитарний фактор росту) або NGF
(nerve growth factor - фактор росту нервів) і цитокіну інтерлейкіну-3 (IL-
3) проапоптозний білок Bad не активний. Фактори росту, зв'язавшись зі своїмрецептором на плазматичної мембрани, викликають активацію цитозольнихпротеїнкінази В, і каталізує фосфорилювання Bad по Ser-136. IL-3теж зв'язується зі своїм рецептором на плазматичної мембрани іактивує мітохондріальну cAMP-залежної протеїн А, каталізуютьфосфорилювання Bad по Ser-112. Будучи фосфорілірованним по обох залишкахсерину, Bad утворює комплекс з білком 14-3-3, розташований вцитоплазмі. Дефіцит факторів росту і IL-3 сприймається клітиною як сигналдо апоптозу: відбувається дефосфорілірованіе Bad, його впровадження в зовнішнюмембрану мітохондрій, вихід цитохрому с з мітохондрій і наступнаактивація каспаз-9 через APAF-1-залежний механізм. )))))< br>3. У ряді випадків ПКС реалізується в результаті комбінованої діїдвох шляхів - за участю і рецепторів плазматичної мембрани, імітохондріального цитохрому с. Так, пошкодження ДНК веде до накопичення вклітці білкового продукту гена р53, який може зупиняти поділклітин і/або індукувати апоптоз Білок р53 є чинником транскрипції,регулює активність ряду генів. Передбачається, що відповідна реакція наосвіта білка р53 залежить від ступеня порушення клітинного геному. Припомірному порушенні геному відбувається зупинка клітинного поділу,здійснюється репарація ДНК, і клітина продовжує своє існування. Принадмірному порушення геному, коли ДНК вже не піддається репарації,включаються рецепторний і цитохром с-залежний апоптозние каскади активаціїкаспаз.
4. Також Існує шлях передачі сигналу ПКС за участюЕПР (ЕР). У ЕР локалізовано прокаспаза-12.
Порушення внутрішньоклітинного Ca2 +-гомеостазу добавкою тапсігаргіна або Ca2 + --іонофорного антибіотика А23187 веде до апоптозу клітин, викликаногоперетворенням прокаспази-12 в каспаз-12. ЕР-залежний апоптоз пов'язаний зхворобою Альцгеймера.
5. Цитотоксичні лімфоцити, Т-кілери, можуть викликати апоптоз уінфікованих клітин за допомогою білка перфоріна. Полімерізуясь, перфорінутворює в цитоплазматичної мембрані клітини-мішені трансмембранніканали, по яких усередину клітини надходять TNFb, гранзіми (фрагментіни) --суміш серинових протеаз. Істотним компонентом цієї суміші єгранзім В - протеолітичний фермент, що перетворює прокаспазу-3 в активнукаспаз-3.
6. Взаємодія клітин з позаклітинним матриксом здійснюється за допомогоюінтегринів. Інтегринів - велике сімейство гетеродімерних мембранних білків,які беруть участь в адгезії клітин, пов'язуючи внутрішньоклітинний цитоскелет злігандами позаклітинної матриксу. Порушення адгезії клітин індукуєапоптоз.
7. Особлива форма апоптозу зазнають еритроцити ссавців. Біогенезуеритроцитів з плюріпотентной стовбурової клітини в кістковому мозку включає рядпроміжних етапів. На етапі еритробластів ядро виганяється (виштовхується)з клітки і пожирається макрофагів. Альтернативний варіант: каріорексис
(деструкція ядра) з утворенням тілець Жоллі і їх подальший розпад ілізис всередині клітини. Без'ядерна клітка, звана ретикулоцитів, внадалі втрачає мітохондрії і рибосоми і перетворюється на еритроцит. Втратуядра еритробластів можна розглядати як особливу форму ядерного апоптозу.
З'ясування його механізму дозволило б застосувати його для знешкодженняпухлинних клітин.
Генетичний контроль.
Існує два альтернативні точки зору на генетичний контрольапоптозу. Відповідно до першої з них апоптоз представляє собою варіантреалізації генетичних програм проліферації і диференціювання клітини. Проце, зокрема, свідчить участь в апоптозу серінтреоніновойкінази, фактора транскрипції NF-kB, протоонкогена c-myc та іншихрегуляторів клітинного циклу. Згідно з іншою апоптоз має власнугенетичну програму і механізм її реалізації.
Програмовані смерть у рослин.
Мало відомо про механізм ПКС у рослин. У порівнянні з природнимиіндукторами ПКС хімічні та фізичні впливи методично більшепривабливі, оскільки викликають синхронний апоптоз з високим виходомзагиблих клітин, що полегшує подальший аналіз результатів. Так, апоптозу рослин можна викликати обробкою CN-, менадіоном, тепловим впливом
.
Показано, що NaCN (і менадіон) викликає руйнування ядер в епідермальних іустьічних клітинах листя гороху. Устьічние клітини значно стійкіші до
CN-, ніж епідермальні. Світло прискорює CN.-індуцірованноеразрушеніе ядер вустьічних клітинах. Ефект світла незначний на епідермальних клітинах,які, на відміну від устьічних клітин, не містять хлоропластів. Цідані можуть вказувати на можливу участь хлоропластів у CN --індукованої загибелі устьічних клітин. Антиоксиданти (іонол і вітамін Е)гальмують CN - індуковане руйнування ядер в епідермальних клітинах.
Вітамін Е в значній мірі знімає ефект CN-на устьічние клітини.
Передбачається, що CN-, пригнічуючи каталазу і пероксидази, призводить доосвіти та накопичення АФК, які індукують апоптоз. Подібно до мітохондрій,що грає важливу роль в апоптозу тварин, можлива участь хлоропластів уапоптозу рослин.
Гіперчутливий відповідь на зараження патогенними збудниками тежсупроводжується накопиченням АФК в клітинах рослин. Це обумовленопридушенням експресії аскорбатпероксідази і каталази. Трансгенні рослинитютюну, у яких синтез цих ферментів пригнічений, підвищена чутливість допатогенів: у них ПКС викликається низькими дозами патогенів, які невпливають на контрольні рослини [103].
Дія менадіона як індуктора апоптозу, мабуть, теж пов'язане зосвітою АФК: відновлюючись компонентами дихального ланцюгамітохондрій, менадіон спонтанно окислюється О2 в одноелектронного реакції.
Обробка протопластів тютюну менадіоном веде до виходу цитохрому з змітохондрій в цитоплазму, деградації полі (ADP-рибоза) полімерази (хлопця),фрагментації ДНК Таким чином, наявні дані свідчать проспільності механізмів ПКС у тварин і рослин.

СТАРІННЯ і апоптозу
Відомий американський вчений Л. Гейфліка [2] в Медичному центрі дитячоїлікарні Північної Кароліни вперше довів, що природнатривалість життя людини обумовлена числом мітозів, що можутьзробити клітини даного організму. Він брав шматочки шкіри від ембріона,новонародженого і дорослої людини, розбивав їх на окремі клітини ікультивував в спеціальній поживному середовищі. Виявилося, що клітиниембріона можуть зробити близько 50 поділок, а потім в них спостерігаються всіознаки апоптотіческой смерті. У дорослої людини клітини моглизробити вже не 50 а набагато менше поділок, в залежності від вікуобстежуваного пацієнта. Згодом було доведено, що механізм старечогоапоптозу запускається і знаходитися в ядрі.
В даний час для пояснення молекулярно-генетичних механізмівстаріння організму запропоновано три гіпотези.

1. Перша гіпотеза особливо виразно розвинена в працях професора Ж.
Медведєва, а також Л. Орджел з Інституту ім. Солка в США. Цідослідники вважають, що старіння це процес накопичення помилок упроцесах транскрипції і трансляції і виникненні ферментів з дефектнимфункціонуванням. При цьому механізми репарації не можуть впоратися зі всізростаючою кількістю дефектів.

2.Відповідно друга гіпотези, запропонованої також Ж. Медведєвим 0,4% інформаціїщо міститься в ДНК клітинного ядра, використовується клітиною постійно напротягом її життя. Крім того, багато генів у молекулі ДНК повторюються,роблячи генетичну інформацію у високому ступені надлишковою. Ж. Медведєвприпустив, що повторюються послідовності зазвичай репресовані, алеу разі значного пошкодження активного гена він замінюється одним зідентичних резервних генів. Надмірність ДНК може, отже, слугуватигарантією проти внутрішньо властивою схильності системи випадковиммолекулярною пошкоджень. Однак поступово весь резерв генів будевичерпаний і тоді починають виникати патофізіологічні зміни, якіприведуть до загибелі клітини. Таким чином чим більше надлишкової ДНК, тимбільше тривалість життя даного виду.
3.Третья гіпотеза постулює, що вікові зміни являють собоюпродовження нормальних генетичних сигналів, що регулюють розвитоктварини від моменту його зачаття до статевого дозрівання. Бути може навітьє "гени старіння" які уповільнюють або навіть закривають біохімічнішляху один за одним і ведуть до передбачуваним віковим змінам. При цьомузнижуються функціональні можливості клітин. Старіння організму - це посуті старіння і апоптоз ключових клітин, загибель яких здатнавплинути на фізіологію всього організму.