vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biologyvestnik-bio-msu-455Research ArticleЦитологияCytologyИМЕЕТ ЛИ СМЫСЛ ИЗУЧАТЬ МЕХАНИЗМЫ КЛЕТОЧНОГО СТАРЕНИЯ НА СИНЕ-ЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЯХ? КРИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ЧАСТЬ 1IS IT WORTH TO STUDY MECHANISMS OF THE CELLULAR AGEING IN EXPERIMENTS WITH THE BLUE-GREEN ALGAE? A CRITICAL REVIEW. PART 1УшаковВ. Л.UshakovV. L.vestnik.bio@yandex.ruГусевМ. В.GusevM. V.vestnik.bio@yandex.ruХохловА. Н.KhokhlovA. N.khokhlov@genebee.msu.ruМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation19921503200701455Copyright © Ушаков В.Л., Гусев М.В., Хохлов А.Н., 20172017Ушаков В.Л., Гусев М.В., Хохлов А.Н.Ushakov V.L., Gusev M.V., Khokhlov A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/455

Not available

After short discussion of the definition of the «ageing» term the one for the «cellular ageing» with special emphasis on the models for studying the process in Metazoa is proposed. The in vitro models currently used in cellular ageing researches are briefly reviewed and the advantages of using prokaryotic, organisms and in particular, cyanobacteria (the blue-green algae) in the kind of research are critically analysed. Besides of general advantages of unicellular and prokaryotic organism models (absence of specialized, «metazoan», cellular functions, lack of problems with the extrapolation of in vitro results on in vivo situations, the possibility to use simple synthetic growth media with completely controlled composition, great phylogenetic distances from macroorganism cells commonly used in cellular ageing research (what is valuable in terms of comparative gerontology) and simplicity of organization) these are the following ones: the greatest primitivity, the probability to induce «pure» autotrophy or heterotrophy in the same organism, relative independence of growth characteristics on culture conditions, presence of close taxonomically related unicellular and pseudo-multicelluar forms and the «unusual» spectrum of sensitivity to various external factors. The close relationship between cellular ageing and proliferation activity with the special reference to the «stationary phase ageing» model is emphasized.

цитогеронтологиясине-зелёные водорослистарениеcytogerontologyblue-green algaeageingReferencesБр и а н П. 1968. Бластогенез и гаметогенез // Происхождение и развитие половых клеток в онтогенезе позвоночных и некоторых групп беспозвоночных. Л. С. 17—74.Бр и а н П. 1968. Бластогенез и гаметогенез // Происхождение и развитие половых клеток в онтогенезе позвоночных и некоторых групп беспозвоночных. Л. С. 17—74.Ванюшин Б. Ф., Бердышев Г. Д. 1977. Молекулярно-генетические механизмы старения. М.Ванюшин Б. Ф., Бердышев Г. Д. 1977. Молекулярно-генетические механизмы старения. М.В и л е н ч и к М. М. 1970. Изменение чувствительности бактериальных клеток к ультрафиолетовому и γ-излучению в процессе их старения//Радиобиология. 10. № 3. 450—452.В и л е н ч и к М. М. 1970. Изменение чувствительности бактериальных клеток к ультрафиолетовому и γ-излучению в процессе их старения//Радиобиология. 10. № 3. 450—452.Виленчик М. М., Хохлов А. Г. 1976. О механизмах регуляции системы репарации ДНК в клетках // Влияние радиации на регуляторные процессы в клетке. Тез. докл. Всесоюз. симп. (Пущино, 25—28 мая 1976 г.). Пущино. С. 58—59.Виленчик М. М., Хохлов А. Г. 1976. О механизмах регуляции системы репарации ДНК в клетках // Влияние радиации на регуляторные процессы в клетке. Тез. докл. Всесоюз. симп. (Пущино, 25—28 мая 1976 г.). Пущино. С. 58—59.Гаврилов Л. А., Гаврилова Н. С., Ягужинский Л. С. 1978. Основные закономерности старения и гибели животных с точки зрения теории надежности // Журн. общ. биол. 39. № 5. 734—742.Гаврилов Л. А., Гаврилова Н. С., Ягужинский Л. С. 1978. Основные закономерности старения и гибели животных с точки зрения теории надежности // Журн. общ. биол. 39. № 5. 734—742.Гродзинский Д. М. 1983. Надежность растительных систем. Киев.Гродзинский Д. М. 1983. Надежность растительных систем. Киев.Гусев М. В. 1962. К вопросу о получении максимальных урожаев сине-зеленой водоросли Anobaena variabilis в лабораторных культурах//Бюл. МОИП. Отд. биол. 67. № 3. 150.Гусев М. В. 1962. К вопросу о получении максимальных урожаев сине-зеленой водоросли Anobaena variabilis в лабораторных культурах//Бюл. МОИП. Отд. биол. 67. № 3. 150.Гусев М. В., Никитина К. А. 1979. Цианобактерии (физиология и метаболизм). М.Гусев М. В., Никитина К. А. 1979. Цианобактерии (физиология и метаболизм). М.Гусев М. В., Телитченко М. М., Федоров В. Д. 1964. Принципы выделения, очистки и культивирования сине-зеленых водорослей// Биология сине-зеленых водорослей. М. С. 55—65.Гусев М. В., Телитченко М. М., Федоров В. Д. 1964. Принципы выделения, очистки и культивирования сине-зеленых водорослей// Биология сине-зеленых водорослей. М. С. 55—65.Епифанова О. И., Терских В. В., Полуновский В. А. 1983. Покоящиеся клетки. Свойства и функции в организме. М. Капитанов А. Б. 1986. Микоплазма как объект для изучения клеточного старения // Надежность и элементарные события процессов старения биологических объектов. Киев. С. 167—176.Епифанова О. И., Терских В. В., Полуновский В. А. 1983. Покоящиеся клетки. Свойства и функции в организме. М. Капитанов А. Б. 1986. Микоплазма как объект для изучения клеточного старения // Надежность и элементарные события процессов старения биологических объектов. Киев. С. 167—176.К а п и т а н о в А. Б., Аксенов М. Ю., Иванова В. Ф., Ладыгина В. Г., Муханкин А. И. 1986. Старение культуры клеток микоплазмы//Разл. аспекты анал. биол. систем. Докл. МОИП. Общ. биол. М. С. 70—72.К а п и т а н о в А. Б., Аксенов М. Ю., Иванова В. Ф., Ладыгина В. Г., Муханкин А. И. 1986. Старение культуры клеток микоплазмы//Разл. аспекты анал. биол. систем. Докл. МОИП. Общ. биол. М. С. 70—72.Капитанов А. Б., Аксенов М. Ю., Татищев О. С., К о л ь т о в е р В. К. 1985. Культура клеток Acholeplasma laidlawii как объект для изучения возрастных изменений биологических мембран//Докл. АН СССР. 281. № 1. 186—189.Капитанов А. Б., Аксенов М. Ю., Татищев О. С., К о л ь т о в е р В. К. 1985. Культура клеток Acholeplasma laidlawii как объект для изучения возрастных изменений биологических мембран//Докл. АН СССР. 281. № 1. 186—189.Кольтовер В. К. 1983. Теория надежности, супероксидные радикалы и старение//Усп. совр. биологии. 96. № 1. 85—100.Кольтовер В. К. 1983. Теория надежности, супероксидные радикалы и старение//Усп. совр. биологии. 96. № 1. 85—100.Комфорт А. 1967. Биология старения. М.Комфорт А. 1967. Биология старения. М.Кондратьева Н. В. 1989. Морфология популяций прокариотических водорослей. Киев.Кондратьева Н. В. 1989. Морфология популяций прокариотических водорослей. Киев.Конев С. В., Мажуль В. М. 1977. Межклеточные контакты. Минск. Корженевская Т. Г., Гусев М. В. 1976. Метаболизм и деструкция сине-зеленых водорослей Anabaena variabilis в темноте//Микробиология. 45. № 5. 795—799.Конев С. В., Мажуль В. М. 1977. Межклеточные контакты. Минск. Корженевская Т. Г., Гусев М. В. 1976. Метаболизм и деструкция сине-зеленых водорослей Anabaena variabilis в темноте//Микробиология. 45. № 5. 795—799.Кутлахмедов Ю. А. 1986. Сходство и различие радиационного поражения и процессов старения клеточных систем // Надежность и элементарные события процессов старения биологических объектов. Киев. С. 52—61.Кутлахмедов Ю. А. 1986. Сходство и различие радиационного поражения и процессов старения клеточных систем // Надежность и элементарные события процессов старения биологических объектов. Киев. С. 52—61.Никитин В. Н., Бердышев Г. Д. 1982. Возрастные изменения структуры генетического аппарата клеток//Биология старения. Л. С. 175—194.Никитин В. Н., Бердышев Г. Д. 1982. Возрастные изменения структуры генетического аппарата клеток//Биология старения. Л. С. 175—194.Никитина К. А., Гусев М. В. 1976. Некоторые особенности различных стадий развития сине-зеленых водорослей Anacystis nidulans (Synechococcus) //Микробиология. 45. № 3. 490—496.Никитина К. А., Гусев М. В. 1976. Некоторые особенности различных стадий развития сине-зеленых водорослей Anacystis nidulans (Synechococcus) //Микробиология. 45. № 3. 490—496.Потапенко А. И. 1984. Радиационно индуцированное укорочение продолжительности жизни и естественное старение Drosophila melanogaster: Автореф. канд. дисс. Пущино. Смит К., Хэнеуолт Ф. 1972. Молекулярная фотобиология. Процессы инактивации и восстановления. М.Потапенко А. И. 1984. Радиационно индуцированное укорочение продолжительности жизни и естественное старение Drosophila melanogaster: Автореф. канд. дисс. Пущино. Смит К., Хэнеуолт Ф. 1972. Молекулярная фотобиология. Процессы инактивации и восстановления. М.Стрелер Б. 1964. Время, клетки и старение. М.Стрелер Б. 1964. Время, клетки и старение. М.Федоров В. Д., Максимов В. Н. 1969. Выбор оптимального состава среды для сине- зеленой водоросли Anacystis nidulans с помощью методов математического планирования экспериментов//Биология сине-зеленых водорослей. II. М. С. 46—65.Федоров В. Д., Максимов В. Н. 1969. Выбор оптимального состава среды для сине- зеленой водоросли Anacystis nidulans с помощью методов математического планирования экспериментов//Биология сине-зеленых водорослей. II. М. С. 46—65.Хохлов А. Н. 1983. Ограничение пролиферации как возможная причина накопления повреждений при старении // Исслед. первич. механизмов старения биол. систем. Докл. МОИП. Общ. биол. М. С. 60—63.Хохлов А. Н. 1983. Ограничение пролиферации как возможная причина накопления повреждений при старении // Исслед. первич. механизмов старения биол. систем. Докл. МОИП. Общ. биол. М. С. 60—63.Хохлов А. Н. 1988. Пролиферация и старение. Общие проблемы физико-химической биологии//Итоги науки и техники. Т. 9. М.Хохлов А. Н. 1988. Пролиферация и старение. Общие проблемы физико-химической биологии//Итоги науки и техники. Т. 9. М.Хохлов А. Н., Головина М. Э., Ч и р к о в а Е. Ю., Н а д ж а р я н Т. Л., 1985. Анализ некоторых кинетических закономерностей роста культивируемых клеток. II. Действие ионизирующей радиации, алкилирующего агента, низкочастотного электромагнитного поля//Цитология. 27. №9.1070—1075.Хохлов А. Н., Головина М. Э., Ч и р к о в а Е. Ю., Н а д ж а р я н Т. Л., 1985. Анализ некоторых кинетических закономерностей роста культивируемых клеток. II. Действие ионизирующей радиации, алкилирующего агента, низкочастотного электромагнитного поля//Цитология. 27. №9.1070—1075.Хохлов А. Н., Головина М. Э., Чиркова Е. Ю., Наджарян Т. Л. 1987. Анализ некоторых кинетических закономерностей роста культивируемых клеток. III. Влияние плотности посева, геропротек- тора-антиоксиданта, «стационарного старения»//Цитология. 29. № 3. 353—357.Хохлов А. Н., Головина М. Э., Чиркова Е. Ю., Наджарян Т. Л. 1987. Анализ некоторых кинетических закономерностей роста культивируемых клеток. III. Влияние плотности посева, геропротек- тора-антиоксиданта, «стационарного старения»//Цитология. 29. № 3. 353—357.Шапошников В. Н., Гусев М. В. 1964. Роль кислорода в жизнедеятельности некоторых сине-зеленых водорослей//Биология сине-зеленых водорослей. М. С. 119—140.Шапошников В. Н., Гусев М. В. 1964. Роль кислорода в жизнедеятельности некоторых сине-зеленых водорослей//Биология сине-зеленых водорослей. М. С. 119—140.Шестаков С. В. 1974. Мутационная изменчивость сине-зеленых водорослей // Актуальные проблемы биологии сине-зеленых водорослей. М. С. 18—37.Шестаков С. В. 1974. Мутационная изменчивость сине-зеленых водорослей // Актуальные проблемы биологии сине-зеленых водорослей. М. С. 18—37.Шестаков С. В., Вожу ко в а Е. Е., Же в н ер В. Д. 1971. Действие некоторых химических мутагенов на сине-зеленую водоросль Anacystis nidulans // Теория химического мутагенеза. М. С. 75—81.Шестаков С. В., Вожу ко в а Е. Е., Же в н ер В. Д. 1971. Действие некоторых химических мутагенов на сине-зеленую водоросль Anacystis nidulans // Теория химического мутагенеза. М. С. 75—81.Aufderheide К. J. 1984. Cellular aging: ап overview //Cellular ageing. Basel. P. 2—8.Aufderheide К. J. 1984. Cellular aging: ап overview //Cellular ageing. Basel. P. 2—8.Ban S., Nikaido O., Sugahara T. 1980. Acute and late effects of a single exposure of ionizing radiation on cultured human diploid cell populations If Rad. Res. 81, N 1. 120—130.Ban S., Nikaido O., Sugahara T. 1980. Acute and late effects of a single exposure of ionizing radiation on cultured human diploid cell populations If Rad. Res. 81, N 1. 120—130.Chou F. I., Tan S. T. 1990. Manganese (II) induces cell division and increases in superoxide dismutase and catalase activities in an aging deinicoccal culture //J. Bacteriol. 172, N 4. 2029—2935.Chou F. I., Tan S. T. 1990. Manganese (II) induces cell division and increases in superoxide dismutase and catalase activities in an aging deinicoccal culture //J. Bacteriol. 172, N 4. 2029—2935.Fogg G. E„ Stewart W. D. P., Fay P., W a 1 s b у A. E. 1973. The blue-green algae. London; New York.Fogg G. E„ Stewart W. D. P., Fay P., W a 1 s b у A. E. 1973. The blue-green algae. London; New York.Gensler H. L., Bernstein H. 1981. DNA damage as the primary cause of aging//Quart. Rev. Biol. 56, N 3. 279—303.Gensler H. L., Bernstein H. 1981. DNA damage as the primary cause of aging//Quart. Rev. Biol. 56, N 3. 279—303.Harman D. 1981. The aging process // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 78, N 11. 7124—7128.Harman D. 1981. The aging process // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 78, N 11. 7124—7128.Hayflick L. 1965. The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains//Exp. Cell Res. 37, N 3. 614—636.Hayflick L. 1965. The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains//Exp. Cell Res. 37, N 3. 614—636.Hay flick L. 1977. The cellular basis for biological aging//Handbook of the biology of aging. New York. P. 159—186.Hay flick L. 1977. The cellular basis for biological aging//Handbook of the biology of aging. New York. P. 159—186.Hayflick L. 1980a. Origins of aging//Env. Physiol: Aging, Heat and Altitude. Proc. Life, and Altitude Conf., Las Vegas, Nev., May 15—17, 1979. New York et al. P. 399—414.Hayflick L. 1980a. Origins of aging//Env. Physiol: Aging, Heat and Altitude. Proc. Life, and Altitude Conf., Las Vegas, Nev., May 15—17, 1979. New York et al. P. 399—414.Hayflick L. 1980b. Cell aging//Annual review of gerontology and geriatrics. Vol. 1. New York. P. 26—67.Hayflick L. 1980b. Cell aging//Annual review of gerontology and geriatrics. Vol. 1. New York. P. 26—67.Hayflick L. 1,980c. Recent advances in the cell biology of aging //Mech. Ageing and Dev. 14, N 1—2. 59—79.Hayflick L. 1,980c. Recent advances in the cell biology of aging //Mech. Ageing and Dev. 14, N 1—2. 59—79.Hayflick L., Moorhead P. S. 1961. The serial cultivation of human diploid cell strains//Exp. Cell Res. 25, N 3. 585—621.Hayflick L., Moorhead P. S. 1961. The serial cultivation of human diploid cell strains//Exp. Cell Res. 25, N 3. 585—621.Honda S., Matsuo M. 1983. Shortening of the in vitro lifespan on human diploid fibroblasts exposed to hyperbaric oxygen//Exp. Gerontol. 18, N 5. 339—345.Honda S., Matsuo M. 1983. Shortening of the in vitro lifespan on human diploid fibroblasts exposed to hyperbaric oxygen//Exp. Gerontol. 18, N 5. 339—345.Hortobagii T., Vigassy J. 1967. Microorganisms in the water circuits exposed to radiation of the nuclear reactor Budapest — Csilleberc // Acta Biol. Acad. Sci. Hung. 18, N 2. 151 —160.Hortobagii T., Vigassy J. 1967. Microorganisms in the water circuits exposed to radiation of the nuclear reactor Budapest — Csilleberc // Acta Biol. Acad. Sci. Hung. 18, N 2. 151 —160.Kirkwood T. B. L. 1988. The nature and causes of ageing //Ciba Found. Symp. 134. 193—207.Kirkwood T. B. L. 1988. The nature and causes of ageing //Ciba Found. Symp. 134. 193—207.Kraus M. P. 1969. Resistance of blue- green algae to 60Co gamma radiation//Env. Exp. Bot. 9, N 6. 481—489.Kraus M. P. 1969. Resistance of blue- green algae to 60Co gamma radiation//Env. Exp. Bot. 9, N 6. 481—489.Macieira- CoelhoA., DiatloffC., BillardonC., BourgeouisC. A., Malaise E. 1977. Effect of low dose rate ionizing radiation on division potential of ctlls in vitro. 3. Human lung fibroblasts//Exp. Cell Res. 104, N 1. 215—221.Macieira- CoelhoA., DiatloffC., BillardonC., BourgeouisC. A., Malaise E. 1977. Effect of low dose rate ionizing radiation on division potential of ctlls in vitro. 3. Human lung fibroblasts//Exp. Cell Res. 104, N 1. 215—221.Macieira-Coelhо A., L i m a L., M a 1 a i s e E. 1972. Acceleration of aging in vitro by ionizing radiation//Z. Alternsforsch. 27, N 43.Macieira-Coelhо A., L i m a L., M a 1 a i s e E. 1972. Acceleration of aging in vitro by ionizing radiation//Z. Alternsforsch. 27, N 43.M i q u e 1 J., l.undgren P. R., Bensch K. G. 1975. Effects of oxygen-nitrogen (1:1) at 760 torr on the life span and fine structure of Drosophila melanogaster // Mech. Ageing Dev. 4, N 1. 41—57.M i q u e 1 J., l.undgren P. R., Bensch K. G. 1975. Effects of oxygen-nitrogen (1:1) at 760 torr on the life span and fine structure of Drosophila melanogaster // Mech. Ageing Dev. 4, N 1. 41—57.Schneider E. L., Mitsui Y. 1976. The relationship between in vitro cellular ageing and in vivo human age//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 73, N 10. 3584—3588.Schneider E. L., Mitsui Y. 1976. The relationship between in vitro cellular ageing and in vivo human age//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 73, N 10. 3584—3588.Smith-Sonneborn J. 1981. Genetics and aging in Protozoa//International review of cytology. Vol. 73. New York et al. P. 319—354.Smith-Sonneborn J. 1981. Genetics and aging in Protozoa//International review of cytology. Vol. 73. New York et al. P. 319—354.Smith-Sonneborn J. 1985. Aging in Protozoa // Review of Biological Research in Aging. Vol. 2. New York. P. 13—27.Smith-Sonneborn J. 1985. Aging in Protozoa // Review of Biological Research in Aging. Vol. 2. New York. P. 13—27.Stanier R. Y. 1973. Autotrophy and heterotrophy in unicellular blue-green algae//The biology of blue-green algae (Botanical monographs. Vol. 9). Berkeley; Los Angeles. P. 501—518.Stanier R. Y. 1973. Autotrophy and heterotrophy in unicellular blue-green algae//The biology of blue-green algae (Botanical monographs. Vol. 9). Berkeley; Los Angeles. P. 501—518.Swim H. E., Parker R. F. 1957. Culture characteristics of human fibroblasts propagated serially// Amer. J. Hyg. 66, N 1. 235—243.Swim H. E., Parker R. F. 1957. Culture characteristics of human fibroblasts propagated serially// Amer. J. Hyg. 66, N 1. 235—243.Walton J. 1982. The role of limited cell replicative capacity in pathological age change. A review//Mech. Ageing and Dev. 19, N 3. 217—244.Walton J. 1982. The role of limited cell replicative capacity in pathological age change. A review//Mech. Ageing and Dev. 19, N 3. 217—244.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.