Частичное перепрограммирование может восстанавливать специализацию за счёт матричной репарации ДНК

Последовательность рассуждений, которая приводит к этой гипотезе. Каждый этап задаёт основание для следующего. Главный вопрос сужается до опорной цели, цель до пробела в знаниях, который пока остаётся открытым, а пробел до предложенной здесь гипотезы. Для каждого шага ниже указаны его основания и подтверждения.

Здесь две гипотезы дают противоречащие друг другу предсказания. Данных для выбора между ними пока недостаточно.

Обеспечивает ли повторное репрограммирование устойчивое восстановление специализированных функций стареющих клеток человека или улучшает показатели возраста при утрате полезных клеток?

Полная формулировка гипотезы, предложенная движком.

УСЛОВНЫЙ ПЕРЕНОС ГИПОТЕЗЫ ИЗ ДРУГОЙ ОБЛАСТИ: Гипотеза относится к стареющим линиям дермальных фибробластов человека, функция которых отчасти нарушена из-за определённого эндогенного повреждения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), препятствующего транскрипции. Частичное перепрограммирование могло бы обеспечить точное вырезание и замещение повреждённого участка с использованием неповреждённой комплементарной цепи. Это могло бы восстановить часть свойств, определяющих специализацию клеток. Восстановленные свойства могли бы сохраняться после прекращения воздействия. Если доказано, что необходимая информация недоступна для выбранной реакции, зависящей от комплементарной цепи, вклад этой реакции исключается при условии, что прямое устранение повреждения, последовательное восстановление и альтернативные матрицы также не могут обеспечить эту информацию. Таким образом, исходный вывод о зависимости реакции от матрицы сохраняет силу: если необходимая информация недоступна и получить её перечисленными обходными путями невозможно, эта реакция не может обеспечить точное восстановление повреждённого участка. Повреждение обеих цепей представляет собой лишь один из возможных вариантов, приводящих к утрате информации; само по себе оно не доказывает, что информация утрачена. Пригодная матрица необходима для этой реакции, однако дополнительно требуются распознавание повреждения, доступ к соответствующему участку хроматина, работоспособный аппарат репарации и завершённый точный синтез. Биологическая гипотеза также требует, чтобы эта реакция объясняла дополнительный устойчивый эффект перепрограммирования сверх эффекта обычной репарации. Функция может восстанавливаться и за счёт других механизмов. Отдельный положительный эффект SPV_8 возможен при условии, что выбранные повреждения в отсутствие точной репарации приводили бы к нуклеотидным заменам, а точная репарация снижала бы частоту закрепления нуклеотидных замен в сохранившихся клеточных линиях. Функция может улучшаться без обнаружимого изменения частоты нуклеотидных замен. Предлагаемый механизм устранения повреждений не распространяется на нуклеотидные замены, уже закрепившиеся в неповреждённой двухцепочечной ДНК с правильным спариванием оснований.

Все остальные гипотезы о том же пробеле в знаниях, предложенные системой, и наблюдения, позволяющие отличить каждую из них от этой гипотезы.

• Соперник 01 из 03

  Выведение лизосомальных отходов может надолго вернуть способность к восстановлению без устойчивого омоложения ядра
  Что позволит их различить

  Выведение лизосомальных отходов может надолго вернуть способность к восстановлению без устойчивого омоложения ядра предсказывает: До подтверждающих испытаний на независимых калибровочных образцах зафиксируйте химический состав сохраняющегося материала, исходные нарушения функции, критерии включения, конечный показатель несущей способности матрикса, требуемое улучшение, границы эквивалентности, неопределённость измерений, критерии утилизации материала и интервал наблюдения. Также заранее определите, как будете испытывать способность к восстановлению после повреждения. Критерии включения должны быть независимы от ответа на воздействие. Химическими и ультраструктурными методами подтвердите, что ранее накопленный материал выходит из выживших исходных клеток. При этом учитывайте материал внутри клеток, во внеклеточной среде и в клетках или тканях, которые его принимают, химические превращения и разложение материала, а также деление, гибель и отбор клеток внутри меченых клеточных линий, включающих исходные клетки и их потомков. Затем сравните имитацию вмешательства, контроль с сопоставимой доставкой, повторное перепрограммирование, избирательное блокирование выведения материала, специфическое восстановление механизма выведения и выведение материала как самостоятельное воздействие. Результаты двух независимых вмешательств служат свидетельством в пользу опосредования эффекта удалением материала лишь при условии, что описано, в чём совпадает и различается их влияние на восстановление мембран, секрецию, лизосомальный метаболизм, передачу сигналов, выживание и замещение клеток. Если это технически возможно, независимо изменяйте степень удаления материала, поддерживая сопоставимые эффекты, не связанные с материалом, и воспроизводите эти эффекты при сохранении материала в клетках. Если разделить эти воздействия не удаётся, вопрос о том, полностью ли удаление материала опосредует эффект, остаётся открытым. Избирательное блокирование должно устранять заданный устойчивый положительный эффект, восстановление механизма выведения должно возвращать этот эффект, а самостоятельное выведение материала должно воспроизводить его в пределах заранее зафиксированной границы эквивалентности. Полное восстановление функции при сохранении материала ставит под сомнение необходимость его удаления; подтверждённое безопасное выведение при отсутствии восстановления ставит под сомнение достаточность удаления в заранее определённой популяции, в том числе если отсутствие восстановления объясняется вновь обнаруженным сопутствующим дефектом. Такие случаи следует сохранять в анализе, исключать их задним числом недопустимо. Отдельно задайте вектор состояния ядра N, включающий конкретные общие характеристики и узкие регуляторные программы, с независимо измеренными эталонными распределениями для старшего и молодого возраста при сопоставимой клеточной идентичности, фазах клеточного цикла, условиях культивирования и нагрузки. До получения результатов зафиксируйте направление возрастных изменений, требуемую величину сдвига, критерий устойчивости и интервал после прекращения действия факторов. После завершения выведения материала избирательно предотвратите или обратите вспять заранее заданные устойчивые изменения ядра в сторону молодого состояния. При этом сохраняйте низкое содержание материала, обычную ядерную регуляцию, жизнеспособность и замещение клеток, обеспечивая последующую утилизацию материала. Сравните результаты в этой группе с результатами в группе клеток, очищенных от материала и сохранивших эти изменения, а также в сопоставимых контрольных группах для вмешательства; если это осуществимо, в отдельной группе восстановите изменения ядра. Дополнительная группа, в которой предотвращают возникновение этих изменений, позволяет отдельно проверить, нужны ли они, чтобы функция восстановилась. Их необходимость для поддержания восстановленной функции проверяется в группе, где вмешательство проводят после завершения выведения материала. Сохранение функции в пределах заранее установленной границы эквивалентности служит свидетельством в пользу необязательности только проверенных изменений ядра и только в течение исследованного интервала. Если вмешательство с подтверждённой избирательностью приводит к утрате функции, а восстановление состояния ядра возвращает функцию при неизменном содержании материала, это ставит под сомнение утверждение о необязательности проверенных изменений ядра. Статистически незначимое различие, неполный набор показателей или вмешательство, нарушающее обычную ядерную регуляцию, оставляют вопрос нерешённым. Отслеживайте повреждение клеток или тканей, принимающих материал, воспаление, местный резерв, абсолютный объём функционального замещения, архитектуру матрикса и контроль роста. Измеряйте площадь фиброза в динамике и отдельно от жёсткости, выработки коллагена и несущей способности матрикса.

• Соперник 02 из 03

  После перепрограммирования могут сохраняться лишние центросомы, которые передаются дочерним клеткам и ухудшают последующее восстановление ткани
  Что позволит их различить

  После перепрограммирования могут сохраняться лишние центросомы, которые передаются дочерним клеткам и ухудшают последующее восстановление ткани предсказывает: Непрерывно наблюдайте за исходными клетками с момента оценки исходного состояния, на протяжении воздействия факторов, после прекращения их действия и при последующих циклах восстановления. Подсчитывайте центриоли и отдельно оценивайте материал, обеспечивающий организующую функцию центросом. Проверяйте функциональность центросом с учётом фазы клеточного цикла и плоидности. Различайте изменения перицентриолярного материала и появление избыточных органелл. Регистрируйте цитокинез, редупликацию, исходные аномалии и судьбу каждой клетки. Прежде чем связывать отдельные последующие деления с ошибками сегрегации хромосом, изменениями числа копий в дочерних клетках и результатами повторных циклов восстановления, установите, когда появился избыток органелл, сохранялся ли он и какой вклад клетка первоначально вносила в специализированную функцию матрикса. Если избыток органелл возник иным путём, конкретное предсказание о редупликации не подтверждается, однако более общий механизм, связанный с наследованием органелл, может сохранять силу. При сопоставимом фактическом воздействии, если у клеток было достаточно возможностей для митотических делений, предотвращение или устранение избытка органелл, подтверждённое независимой проверкой, должно снижать число ошибок на митоз и сохранять абсолютный объём функционального замещения и функцию матрикса. Наряду с показателем на один митоз анализируйте всю популяцию, существовавшую до воздействия: учитывайте погибшие клетки, клетки с остановленным клеточным циклом, открепившиеся клетки и все случаи, когда клетку перестали отслеживать и связанная с этим неопределённость осталась неустранённой. Выводы должны учитывать все эти исходы; ограничивать анализ выжившими делящимися клетками нельзя. Сообщайте суммарное число делений, число ошибок и функциональный результат вместе; не добивайтесь равенства числа делений, исключая из анализа пострадавшие исходные клетки. Кажущаяся польза, полученная исключительно за счёт остановки клеточного цикла или устранения клеток, не свидетельствует об исправлении нарушений в исходных клетках. Измеряйте повреждения дезоксирибонуклеиновой кислоты (DNA), репликационный стресс и состояние контрольных точек клеточного цикла. Повреждение генома и действие центросом могут входить в одну причинную цепь, в которой центросомы опосредуют эффект повреждения генома. Чтобы проверить указанный риск для клеток, независимо создайте сопоставимый избыток органелл без перепрограммирования. Сам по себе такой эксперимент не устанавливает неизбежность рака. Непосредственно измеряйте расположение дочерних клеток, предварительно охарактеризовав свойства матрикса, адгезии и цитоскелета. Если после подтверждённого избирательного устранения избытка органелл повышенная частота нарушений остаётся неизменной, это ставит под сомнение роль центросом как посредника эффекта в затронутых клеточных линиях, каждая из которых включает исходную клетку и её потомков. Нарушения в клеточных линиях с нормальными центросомами указывают на параллельные риски. Прежде чем делать вывод о повреждении ткани, проследите, как потомки исходных клеток обеспечивают замещение, как меняется местный резерв и как ведут себя клетки при росте.

• Соперник 03 из 03

  Изменение геометрии поверхности клетки может ослабить её прикрепление после частичного перепрограммирования
  Что позволит их различить

  Изменение геометрии поверхности клетки может ослабить её прикрепление после частичного перепрограммирования предсказывает: После подтверждённого прекращения активности факторов сравните условия с нагрузкой и без нагрузки в конструкциях, полученных от одних и тех же доноров. Функциональная способность клеток должна быть зарегистрирована до воздействия. Заранее задайте геометрическую переменную в области контакта, нагрузку, конечный показатель состояния контакта и последующий тканевой показатель; выберите независимо откалиброванный функциональный эталон и матрикс. Измеряйте геометрию в областях контакта рецепторов с лигандами, доступность рецепторов, силу адгезии и последующую утрату функции у одних и тех же исходных клеток; одного лишь общего количества гликанов или толщины всей клетки недостаточно. Независимо отслеживайте ядерные признаки клеточной идентичности и программы, регулирующие адгезию, секрецию и усилие, создаваемое цитоскелетом. На протяжении всего периода нагрузки измеряйте количество интегринов, их активацию, кластеризацию и транспорт, химические свойства лигандов, механические свойства мембраны и передачу усилия, а также исследуйте секретируемый матрикс. Событие до деления или более раннее изменение геометрии устанавливает временную последовательность, но само по себе не доказывает причинную связь. Применяйте независимо проверенный способ коррекции геометрии и вызывайте противоположное изменение в старых клетках, не подвергавшихся лечению, при одинаковых матриксе и нагрузке. При этом определяйте прямые биохимические и механические побочные эффекты, а также эффекты, общие для разных вмешательств. Допускается, что последующая передача сигналов, вызванная изменением геометрии, опосредует эффект. Противоположно направленные изменения доступности рецепторов и усилия в области контакта, за которыми следуют сохранение клеток на месте и устойчивые функциональные эффекты, поддерживают гипотезу о геометрии как пусковом механизме лишь тогда, когда этот механизм можно отличить от действия перечисленных побочных и общих эффектов. Подтверждённая коррекция геометрии без восстановления контакта ставит под сомнение указанный пусковой механизм в заданных условиях; восстановление функции рецепторов или цитоскелета при сохранении прежней геометрии поддерживает альтернативные механизмы или предположение о том, что эффект опосредуют несколько механизмов совместно. В течение месяцев отслеживайте все отделившиеся клетки, их повторное прикрепление, гибель, абсолютный объём функционального замещения, местный резерв и продукцию матрикса. Восстановление контакта без устойчивого улучшения функции ткани может служить свидетельством в пользу лишь клеточного звена предполагаемой причинной цепи. Сохранение продукции матрикса и местного резерва благодаря эффективной компенсации ставит под сомнение дальнейшую гипотезу о повреждении ткани. Нормальные средние значения сами по себе не подтверждают и не исключают местных нарушений. Полное восстановление того же конечного показателя при той же нагрузке, несмотря на подтверждённый дефект контакта, ограничивающий функцию, ставит под сомнение необходимость исправления этого дефекта; частичное восстановление за счёт репарации дезоксирибонуклеиновой кислоты (DNA) или выведения материала не позволяет сделать такой вывод.

Какие из приведённых выше чисел взяты из исследований, какие предложены движком и что нужно для опровержения гипотезы. Сама идея при этом аудите не оценивается.