Hanes creu damcaniaeth Hayflick
Datblygodd Leonard Hayflick (ganwyd Mai 20, 1928 yn Philadelphia), athro anatomeg ym Mhrifysgol California yn San Francisco, ei ddamcaniaeth tra'n gweithio yn Sefydliad Wistar yn Philadelphia, Pennsylvania, yn 1965. Enwodd Frank MacFarlane Burnet y ddamcaniaeth hon ar ôl Hayflick yn ei lyfr o'r enw Interior Mutagenesis, a gyhoeddwyd yn 1974. Roedd y cysyniad o derfyn Hayflick yn helpu gwyddonwyr i astudio effeithiau heneiddio celloedd yn y corff dynol, datblygiad celloedd o gyfnod embryonig hyd at farwolaeth, gan gynnwys effaith byrhau hyd pennau cromosomau o'r enw telomeres.
Ym 1961, dechreuodd Hayflick weithio yn Sefydliad Wistar, lle gwelodd trwy arsylwi nad yw celloedd dynol yn rhannu am gyfnod amhenodol. Disgrifiodd Hayflick a Paul Moorehead y ffenomen hon mewn monograff o'r enw Cyfresol Tyfu Straenau Celloedd Diploid Dynol. Bwriad gwaith Hayflick yn Sefydliad Wistar oedd darparu hydoddiant maethol i'r gwyddonwyr a gynhaliodd arbrofion yn y sefydliad, ond ar yr un pryd roedd Hayflick yn gwneud ei ymchwil ei hun ar effeithiau firysau mewn celloedd. Ym 1965, ymhelaethodd Hayflick ar y cysyniad o gyfyngiad Hayflick mewn monograff o’r enw “Limited Lifespan of Human Diploid Cell Strains in the Artificial Environment”.
Daeth Hayflick i'r casgliad bod y gell yn gallu cwblhau mitosis, hy, y broses atgenhedlu trwy rannu, dim ond pedwar deg i chwe deg o weithiau, ac ar ôl hynny mae marwolaeth yn digwydd. Roedd y casgliad hwn yn berthnasol i bob math o gelloedd, boed yn gelloedd oedolion neu'n gelloedd germ. Cyflwynodd Hayflick ddamcaniaeth sy'n nodi bod lleiafswm gallu atgynhyrchu cell yn gysylltiedig â'i heneiddio ac, yn unol â hynny, â phroses heneiddio'r corff dynol.
Ym 1974, cyd-sefydlodd Hayflick y Sefydliad Cenedlaethol ar Heneiddio ym Methesda, Maryland.
Mae'r sefydliad hwn yn gangen o Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol yr UD. Ym 1982, daeth Hayflick hefyd yn is-gadeirydd y American Society for Gerontology, a sefydlwyd yn 1945 yn Efrog Newydd. Yn dilyn hynny, gweithiodd Hayflick i boblogeiddio ei ddamcaniaeth a gwrthbrofi damcaniaeth Carrel o anfarwoldeb cellog.
Gwrthbrofi damcaniaeth Carrel
Credai Alexis Carrel, llawfeddyg o Ffrainc a weithiodd gyda meinwe calon cyw iâr yn gynnar yn yr ugeinfed ganrif, y gallai celloedd atgynhyrchu am gyfnod amhenodol trwy rannu. Honnodd Carrel ei fod yn gallu rhannu celloedd calon cyw iâr mewn cyfrwng maethol - parhaodd y broses hon am fwy nag ugain mlynedd. Atgyfnerthodd ei arbrofion gyda meinwe calon cyw iâr y ddamcaniaeth o gellraniad diddiwedd. Mae gwyddonwyr wedi ceisio ailadrodd gwaith Carrel dro ar ôl tro, ond nid yw eu harbrofion wedi cadarnhau “darganfod” Carrel.
Beirniadaeth o ddamcaniaeth Hayflick
Yn y 1990au, dywedodd rhai gwyddonwyr, fel Harry Rubin ym Mhrifysgol California yn Berkeley, fod terfyn Hayflick yn berthnasol i gelloedd wedi'u difrodi yn unig. Awgrymodd Rubin y gallai difrod celloedd gael ei achosi gan fod y celloedd mewn amgylchedd gwahanol i'w hamgylchedd gwreiddiol yn y corff, neu wrth i wyddonwyr ddatgelu'r celloedd yn y labordy.
Ymchwil pellach i ffenomen heneiddio
Er gwaethaf beirniadaeth, mae gwyddonwyr eraill wedi defnyddio damcaniaeth Hayflick fel sail ar gyfer ymchwil pellach i ffenomen heneiddio cellog, yn enwedig telomeres, sef adrannau terfynol cromosomau. Mae Telomeres yn amddiffyn cromosomau ac yn lleihau treigladau mewn DNA. Ym 1973, cymhwysodd y gwyddonydd Rwsiaidd A. Olovnikov ddamcaniaeth marwolaeth celloedd Hayflick yn ei astudiaethau o bennau cromosomau nad ydynt yn atgynhyrchu eu hunain yn ystod mitosis. Yn ôl Olovnikov, mae'r broses o rannu celloedd yn dod i ben cyn gynted ag na all y gell atgynhyrchu pennau ei chromosomau mwyach.
Flwyddyn yn ddiweddarach, ym 1974, galwodd Burnet ddamcaniaeth Hayflick yn derfyn Hayflick, gan ddefnyddio'r enw hwn yn ei bapur, Interior Mutagenesis. Wrth wraidd gwaith Burnet oedd y dybiaeth fod heneiddio yn ffactor gynhenid yng nghelloedd amrywiol ffurfiau bywyd, a bod eu gweithgaredd hanfodol yn cyfateb i ddamcaniaeth a elwir yn derfyn Hayflick, sy'n sefydlu amser marwolaeth organeb.
Trodd Elizabeth Blackburn o Brifysgol San Francisco a’i chydweithiwr Jack Szostak o Ysgol Feddygol Harvard yn Boston, Massachusetts, at ddamcaniaeth terfyn Hayflick yn eu hastudiaethau o strwythur telomeres yn 1982 pan lwyddon nhw i glonio ac ynysu telomeres.
Ym 1989, cymerodd Greider a Blackburn y cam nesaf wrth astudio ffenomen heneiddio celloedd trwy ddarganfod ensym o'r enw telomerase (ensym o'r grŵp o drosglwyddiadau sy'n rheoli maint, nifer a chyfansoddiad niwcleotid telomeres cromosom). Canfu Greider a Blackburn fod presenoldeb telomerase yn helpu celloedd y corff i osgoi marwolaeth wedi'i raglennu.
Yn 2009, derbyniodd Blackburn, D. Szostak a K. Greider Wobr Nobel mewn Ffisioleg neu Feddygaeth gyda'r geiriad "am iddynt ddarganfod mecanweithiau amddiffyn cromosomau gan telomeres a'r ensym telomerase." Roedd eu hymchwil yn seiliedig ar derfyn Hayflick.