Die geskiedenis van die skepping van Hayflick se teorie
Leonard Hayflick (gebore 20 Mei 1928 in Philadelphia), professor in anatomie aan die Universiteit van Kalifornië in San Francisco, het sy teorie ontwikkel terwyl hy by die Wistar Institute in Philadelphia, Pennsylvania, in 1965 gewerk het. Frank MacFarlane Burnet het hierdie teorie na Hayflick in sy boek getiteld Internal Mutagenese, gepubliseer in 1974. Die konsep van die Hayflick-limiet het wetenskaplikes gehelp om die uitwerking van selveroudering in die menslike liggaam te bestudeer, selontwikkeling vanaf embrioniese stadium tot dood, insluitend die effek van die verkorting van die lengte van die punte van chromosome genoem telomere.
In 1961 het Hayflick by die Wistar-instituut begin werk, waar hy deur waarneming waargeneem het dat menslike selle nie onbepaald verdeel nie. Hayflick en Paul Moorehead het hierdie verskynsel beskryf in 'n monografie getiteld Serial Cultivation of Human Diploid Cell Strains. Hayflick se werk by die Wistar-instituut was bedoel om 'n voedingsoplossing te bied vir die wetenskaplikes wat eksperimente by die instituut gedoen het, maar Hayflick was terselfdertyd besig met sy eie navorsing oor die uitwerking van virusse in selle. In 1965 het Hayflick uitgebrei oor die konsep van die Hayflick-limiet in 'n monografie getiteld "Beperkte lewensduur van menslike diploïede selstamme in die kunsmatige omgewing".
Hayflick het tot die gevolgtrekking gekom dat die sel in staat is om mitose, dit wil sê die proses van voortplanting deur deling, slegs veertig tot sestig keer te voltooi, waarna die dood plaasvind. Hierdie gevolgtrekking was van toepassing op alle variëteite van selle, hetsy volwasse of kiemselle. Hayflick het 'n hipotese voorgehou waarvolgens die minimum replikatiewe vermoë van 'n sel geassosieer word met sy veroudering en, dienooreenkomstig, met die verouderingsproses van die menslike liggaam.
In 1974 was Hayflick medestigter van die National Institute on Aging in Bethesda, Maryland.
Hierdie instelling is 'n tak van die US National Institutes of Health. In 1982 het Hayflick ook ondervoorsitter geword van die American Society for Gerontology, wat in 1945 in New York gestig is. Daarna het Hayflick gewerk om sy teorie te populariseer en Carrel se teorie van sellulêre onsterflikheid te weerlê.
Weerlegging van Carrel se teorie
Alexis Carrel, 'n Franse chirurg wat in die vroeë twintigste eeu met hoenderhartweefsel gewerk het, het geglo dat selle onbepaald kon voortplant deur te verdeel. Carrel het beweer dat hy die verdeling van hoenderhartselle in 'n voedingsmedium kon bewerkstellig – hierdie proses het vir meer as twintig jaar voortgeduur. Sy eksperimente met hoenderhartweefsel het die teorie van eindelose seldeling versterk. Wetenskaplikes het herhaaldelik probeer om die werk van Carrel te herhaal, maar hul eksperimente het nie die "ontdekking" van Carrel bevestig nie.
Kritiek op Hayflick se teorie
In die 1990's het sommige wetenskaplikes, soos Harry Rubin aan die Universiteit van Kalifornië in Berkeley, verklaar dat die Hayflick-limiet slegs van toepassing is op beskadigde selle. Rubin het voorgestel dat selskade veroorsaak kan word deur die selle in 'n omgewing wat verskil van hul oorspronklike omgewing in die liggaam, of deur wetenskaplikes wat die selle in die laboratorium blootstel.
Verdere navorsing oor die verskynsel van veroudering
Ten spyte van kritiek, het ander wetenskaplikes Hayflick se teorie gebruik as die basis vir verdere navorsing oor die verskynsel van sellulêre veroudering, veral telomere, wat die terminale dele van chromosome is. Telomere beskerm chromosome en verminder mutasies in DNA. In 1973 het die Russiese wetenskaplike A. Olovnikov Hayflick se teorie van seldood toegepas in sy studies van die punte van chromosome wat hulself nie tydens mitose reproduseer nie. Volgens Olovnikov eindig die proses van seldeling sodra die sel nie meer die punte van sy chromosome kan reproduseer nie.
'n Jaar later, in 1974, het Burnet die Hayflick-teorie die Hayflick-limiet genoem, met hierdie naam in sy artikel, Internal Mutagenese. Die kern van Burnet se werk was die aanname dat veroudering 'n intrinsieke faktor is wat inherent is aan die selle van verskeie lewensvorme, en dat hul lewensbelangrike aktiwiteit ooreenstem met 'n teorie bekend as die Hayflick-limiet, wat die tyd van dood van 'n organisme bepaal.
Elizabeth Blackburn van die Universiteit van San Francisco en haar kollega Jack Szostak van die Harvard Mediese Skool in Boston, Massachusetts, het hulle in 1982 in hul studies oor die struktuur van telomere na die teorie van die Hayflick-limiet gewend toe hulle daarin geslaag het om telomere te kloneer en te isoleer.
In 1989 het Greider en Blackburn die volgende stap geneem om die verskynsel van selveroudering te bestudeer deur 'n ensiem genaamd telomerase te ontdek ('n ensiem uit die groep transferases wat die grootte, aantal en nukleotiedsamestelling van chromosoomtelomere beheer). Greider en Blackburn het gevind dat die teenwoordigheid van telomerase liggaamselle help om geprogrammeerde dood te vermy.
In 2009 het Blackburn, D. Szostak en K. Greider die Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde ontvang met die bewoording "vir hul ontdekking van die meganismes van beskerming van chromosome deur telomere en die ensiem telomerase." Hul navorsing was gebaseer op die Hayflick-limiet.