Auteur: Peter Hoffmann
Traduction: novices Temple
Donnez votre avis: Alex Yuan
PeterHoffmann est professeur de physique à l'Université Wayne State, est également vice-président de l'Institut des Arts et des Sciences Humaines.
Peu importe à quel point nous guérir la maladie, les mécanismes physiques microscopiques de la chaleur nous poussera à l'âge
A l'intérieur de chaque cellule de notre corps est comme une ville surpeuplée, la ville qui a rail, le transport, les bibliothèques, les usines, les centrales électriques et les usines de traitement des déchets. Les travailleurs de la ville sont « machine de protéines », ils métaboliser les aliments, sortir les poubelles ou réparation de l'ADN, les marchandises sont transportées d'un endroit à l'autre en marchant le long de la chaîne protéique « machines moléculaires. » Lorsque ces machines fonctionnent, ils étaient entourés par de nombreuses molécules d'eau, les molécules d'eau par seconde, ces billions de machines tombent en panne, les physiciens appellent ce mouvement « sport chaud », avec " choc violent « pour décrire cette mouvement thermique peut être plus approprié.
Comment ces machines moléculaires de l'environnement ordonné dans ce travail difficile? En partie parce que la molécule de protéine capable d'empiéter sur celle-ci l'eau de la cellule de conversion d'énergie de l'énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule, qui devient l'énergie d'impact des cellules de troubles d'origine commandé travail.
Il y a quatre ans, je publiais un livre intitulé « la colonne vertébrale de la vie », le livre explique les « machines moléculaires » Comment créer un état d'ordre dans nos cellules. Ma principale préoccupation est la question de savoir comment les formes de vie ont évolué à partir afin d'éviter un état de chaos. Je suis surpris que, peu de temps après la publication du livre, plusieurs études chercheurs en biologie du vieillissement et je pris contact. Au début, je ne l'ai pas remarqué mon livre et ils ont étudié quel genre de corrélation entre le contenu. En plus de mes propres corps change au cours du phénomène observé, je ne savais rien du vieillissement biologique. Puis je me suis soudain rendu compte que, en insistant sur le mouvement thermique des effets « machines moléculaires », mes recherches les a amenés à mieux prendre en compte le mouvement thermique du vieillissement en tant que conducteur. mouvement thermique à court terme semble être bénéfique, il nous fait « machine moléculaire » plus dynamique, mais à long terme, il peut être dangereux, après tout, en l'absence d'apport d'énergie externe, le mouvement thermique aléatoire tend à détruire système de commande.
Cette tendance est le reflet de la deuxième loi de la thermodynamique, ce qui explique toutes les choses de la désintégration de la loi du vieillissement: structure sans vie est incapable de résister aux dommages causés par le mouvement thermique, mais la vie est pas le même corps, peut « machines de protéines » constamment la guérison et le renouvellement cellulaire, ainsi la « résistance » du vieillissement. A partir de ce niveau, la survie de la vie dépend en fin de compte le résultat de la lutte des deux mécanismes biologiques ( « machine de protéines ») et le mécanisme physique (mouvement thermique). Alors, pourquoi les formes de vie meurent par la suite de celui-ci? Est-ce à cause du vieillissement mécanisme physique pour surmonter le mécanisme biologique, ou si elle est elle-même une partie des mécanismes biologiques de celui-ci?
livres modernes sur les questions de vieillissement recherche de pointe est écrit par Sir Peter Mei Dawa « un problème non résolu biologique. » Sir Mei Dawa est un biologiste lauréat du prix Nobel, dans « un problème non résolu biologique », il a proposé deux interprétations de la vie des corps vieillissants: l'un est le « vieillissement naturel », ou il a dit être nécessaire pour le vieillissement biologique, l'autre est la « théorie de l'usure » est un effet cumulatif. Le premier est un mécanisme biologique, qui est le mécanisme physique.
des moyens naturels de vieillissement du vieillissement et de la décision de la mort par l'évolution des espèces, le but est de faire de la place pour la jeune génération. Cette interprétation montre qu'il existe une horloge maîtresse dans notre vie où nous pouvons survivre naturellement du temps pour le compte à rebours. la biologie de l'étude a une telle exist « horloge », notamment la théorie des télomères. Télomères recherche a été controversé: car on ne sait pas si le raccourcissement télomérique du vieillissement de la raison est le vieillissement de l'effet produit. Il a été constaté dans l'étude, le raccourcissement des télomères est pas une quantité constante, après la division cellulaire, ils seront un peu plus court, mais si les cellules sont endommagées, il va accélérer la vitesse de raccourcissement. De nombreux chercheurs pensent que le raccourcissement des télomères est plus le résultat du vieillissement plutôt que la cause du vieillissement.
réparation cellulaire un corps vivant a été détruit et lutte physique avec
Mei Dawa soutenir la « théorie de l'usure. » tout, il est d'abord difficile de croire que la sélection naturelle choisirait le vieillissement, parce que les gens ne peuvent pas se reproduire au cours du vieillissement, mais il est la sélection naturelle d'évoluer par des différences dans les taux de reproduction. En second lieu, il n'y a pas besoin de tuer délibérément les personnes âgées pour contrôler la population vieillissante, parce que le vieillissement de la population sera au hasard la mort.
Mei Dawa pense, un contrôle biologique du vieillissement « horloge maître » est inutile. Pour comprendre pourquoi, il a un exemple non-vie: des tubes à essai de laboratoire. tube à essai Hypothesis parfois briser, afin de maintenir un nombre total constant de tube à essai, vous devez acheter un nouveau tube d'alimentation hebdomadaire, après les quelques derniers mois, le nombre de nouveaux tubes à essai de laboratoire, le nombre de vieux tubes ne? Si nous partons du principe que la probabilité de dommages accidentels que (ce qui est une hypothèse raisonnable) et la récence du tube à essai pertinent, et le nombre de tubes étirés et chaque tube de l'âge, on peut obtenir une courbe de décroissance exponentielle. Cette « courbe de vie » une forte baisse dans la partie supérieure et aplatit au fond.
Même si le nombre de tube à essai ne vieillit pas (ancienne rupture du tube plus facilement qu'un nouveau tube), au fil du temps, la probabilité constante de rupture sera réduite des tubes plus anciens (Graphique de simulation informatique ci-dessus) . On suppose que la probabilité de la mort humaine et la probabilité de tube à essai de rupture, l'homme peut mourir à tout âge, à ce moment le nombre de personnes âgées est encore très faible.
Cependant, la courbe vit population humaine ne courbe pas comme un tube à essai Medawar est si facile à dessiner, cette courbe est assez plat au sommet, le jeune homme a une petite quantité de déclin (sauf à la naissance). Puis, à un certain âge, une chute brutale de la courbe. Pour obtenir une telle courbe, il faut ajouter des hypothèses supplémentaires sur la base du modèle de tube à essai Mei Dawa: des tubes à essai doivent accumuler de minuscules fissures au fil du temps, ce qui augmente leurs chances de rupture. En d'autres termes, le tube doit être vieillissement. Si le risque de fracture augmente de façon exponentielle, nous obtenons Gangpo Ci - la loi de Mei Kamu. Cette règle est conforme à la courbe de la vie humaine. Si le modèle de tube à essai pour expliquer, alors, la loi, y compris le risque de la constante de rupture et une croissance exponentielle. Cette croissance exponentielle a été observée chez l'homme, le risque de gens de mourir double tous les sept ans après l'âge de 30 ans.
Quelle est l'origine de cette croissance exponentielle est-ce? Le mouvement est pas la seule source de dommages aux cellules de la chaleur. Certains processus métaboliques de la vie conventionnelle du corps humain ne sont pas très parfait, en particulier le métabolisme mitochondrial, ce processus produit souvent des radicaux libres, les radicaux libres qui endommagent l'ADN. mouvement thermique et peut causer des dommages des radicaux libres dans les cellules. les dommages cellulaires est généralement réparé, ne peut pas être réparé sera amené à commettre un suicide, un processus appelé apoptose. En général, les cellules souches remplaceront l'apoptose.
Un remède contre le cancer ou la maladie d'Alzheimer va améliorer leur vie, mais ne nous laissera pas la vie éternelle, et même ne peut pas prolonger la vie
Lentement, les dommages forme progressivement, l'ADN seulement quand il est terminé « sauvegarde » à la réparation. dégâts des protéines commence à se développer et adhérer les uns aux autres, forment des agrégats. La défense et le mécanisme apoptotique est compromis. Les cellules sénescentes ont commencé à accumuler dans les organes, conduisant à une inflammation. Les cellules souches ne sont pas activées ou est épuisée, les dommages mitochondrial, réduire l'alimentation en énergie des cellules, ce qui est précisément l'énergie pour alimenter la « machine moléculaire » à l'ADN de réparation. Ceci est un cercle vicieux, ou une boucle de rétroaction positive. Mathématiquement, cette boucle de rétroaction positive conduisant à une augmentation exponentielle du risque, ce qui peut expliquer la forme de la courbe de la vie humaine.
Beaucoup littérature explique les causes du vieillissement: l'agrégation des protéines, dommages à l'ADN, l'inflammation, les télomères. Mais ce sont la réponse biologique à des facteurs sous-jacents, qui sont des dommages à la chaleur est des dommages cumulatifs. Pour prouver les effets néfastes de la chaleur peut entraîner un vieillissement, nous devons observer la température corporelle des personnes. Ces personnes ne pourraient pas exister, mais il existe une variété d'organismes qui peuvent résister à la température n'a pas été immédiatement compromise. Récemment, le « naturel » dans un article, une équipe de la Harvard Medical School afin de déterminer la relation entre le vieillissement et la température ascaris. Ils ont trouvé, les courbes de survie de Ascaris restent essentiellement la même forme, mais que les changements de température, cette courbe sera étendue ou réduite. La croissance biologique à des températures inférieures à la courbe de survie prolongée, est exposée à une température supérieure a des ronds de vie plus courte. L'étirement dépend de la courbe de coefficient de température, les scientifiques sont très familiers avec ce modèle, le taux d'obligations rupture avec la même fonction de la température mouvement thermique aléatoire.
Dans mon laboratoire, j'ai vu un lien entre la rupture des liaisons chimiques et le vieillissement humain. Quand j'ai rencontré Gangpo Ci - lorsque la loi de Mei Kamu, je trouve cela très étrange. Dans mes expériences, nous avons utilisé la probabilité de survie de l'étude de la microscopie à force atomique de liaisons moléculaires simples, il peut mesurer les forces minuscules entre deux molécules. Nous protéine est attaché à une surface plane et l'autre est fixée à la pointe d'un petit porte à faux. Nous laissons deux protéines se lient les uns aux autres, puis tirez doucement la porte à faux, la force exercée increasing protein. Enfin, le clivage de la liaison entre les deux molécules, nous avons mesuré la force nécessaire pour obtenir la fracture.
Ceci est un processus aléatoire, initié par le mouvement thermique. La taille de chaque expérience force de rupture obtenue est différente. Mais la probabilité de survie d'une liaison chimique par rapport aux changements de force appliquée à la taille ressemble à la survie humaine change avec l'âge (Voir ci-dessous la courbe expérimentale) . Des résultats similaires ont été obtenus et les ascaris expérimentales, brisant les liaisons chimiques dans les protéines et peuvent être liées au vieillissement, peuvent encore être introduites, le vieillissement de la chaleur et de l'exercice.
groupe de recherche sur le vieillissement des scientifiques si le vieillissement considéré comme une maladie de discussion intense. De nombreuses études maladies spécifiques, la structure cellulaire ou moléculaire scientifiques aiment avoir attribué à la cause du vieillissement, mais le résultat est pas le cas. Cellulaire sénescence découvreur Leonard Hayflick dans son article « vieillissement biologique n'est plus une question ouverte », a souligné, « la base de toutes les caractéristiques communes de la théorie moderne du vieillissement est de changer la structure moléculaire, ce qui conduit à des changements de la fonction. » il estime que « la raison la plus fondamentale est de réduire progressivement la fidélité moléculaire et désordre croissant de molécules. » cette distorsion de fidélité et de désordre croissant varient, mais le résultat final est toujours le même .
Si l'interprétation de ces données sont correctes, il est un processus naturel de vieillissement, qui est le mécanisme physique de la chaleur provoquée par les micro, pas une maladie. Jusqu'aux années 1950, l'humanité a fait de grands progrès dans l'amélioration de l'espérance de vie, cependant, ces progrès est presque entièrement due à l'élimination des maladies infectieuses une personne à charge pas particulièrement sur les facteurs de risque constant d'âge. L'espérance de vie a été considérablement augmenté, mais la plus longue espérance de vie n'a pas changé. Risque de croissance exponentielle submerger le risque finalement constant. Réduire le risque constant d'avoir une grande aide pour les humains, le risque est un environnement incitatif constant (accidents, maladies infectieuses), mais la plupart du risque est due à la croissance exponentielle de l'usure interne. Un remède contre le cancer ou la maladie d'Alzheimer va améliorer leur vie, mais il ne nous conduira pas à la vie éternelle, afin que nous ne sera même pas vivre plus longtemps.
Cela ne signifie pas que nous ne pouvons rester assis. Nous avons besoin de plus de recherches sur les changements moléculaires spécifiques dans le vieillissement. Cela peut nous dire s'il est un des composants moléculaires clés sont d'abord détruits, et cette destruction est à l'origine des effets ultérieurs en cascade. S'il y a une telle molécule clé, nous pouvons délibérément intervention et de restauration, grâce à la nanotechnologie, les cellules souches ou objectifs génétiquement modifier clairs, ces méthodes sont la peine d'essayer. Mais nous devons comprendre une chose: nous ne pourrons jamais vaincre les lois de la physique.
Modification: Alex Yuan
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