Anatomija-Leksikonas

Telomerai

apibrėžimas

Telomerai yra kiekvienos DNR dalis. Jie yra chromosomų galuose ir jokiu būdu nekoduoja genų. Skirtingai nuo likusios chromosomos, telomerai neturi dvigubos grandinės DNR. Jie yra vienkartiniai.

Skirtingai nuo likusios DNR, jie taip pat neparodo didelio kintamumo bazių tvarka, bet susideda iš kartojamų bazių sekų. Tai svarbu jų funkcijai vykdyti.

Pasikartojančios sekos sukelia chromosomos telomerų susirietimą taip, kad neleistų fermentui atakuoti chromosomos galo. Su kiekvienu ląstelių ciklu sutrumpėja telomerai, kuriuos sukelia ląstelių dauginimasis.

Anatominės telomerų subtilybės

Kiekviena chromosoma susideda iš dviejų DNR grandinių, einančių skirtingomis kryptimis, vadinamąja antiparalele kryptimi. Kiekvienoje DNR grandinės pusėje yra telomeras. Taigi, priklausomai nuo ląstelių ciklo, vienoje chromosomoje yra dvi arba keturios telomeros. Iš viso vienoje ląstelėje yra 96 arba 192 telomerai, turintys 46 chromosomas.

Jei DNR grandinės paprasčiausiai baigtųsi aklai, tai suteiktų galimybę įvairiems baltymams pulti DNR. Priešingai nei didelėje DNR dalyje, telomerai neturi jokios informacijos, svarbios ląstelių funkcijai.

Veikiau telomerose yra bazinė seka, kuri kartojasi vėl ir vėl. Ši seka susideda iš šešių bazių ir tris kartus turi guaniną, vieną kartą adenoziną ir du kartus - timiną. Ši pasikartojanti seka galiausiai veda prie to, kad telomerų pagrindai sudaro pagrindų poras tarpusavyje. Tai veda prie galų sulankstymo, o telomerai yra ne kaip viena viela, bet kaip ritė. Kad ląstelės daugintųsi dauginimosi metu, būtina, kad sulankstytos telomeros atsiskleistų.

Kokios yra telomerų funkcijos?

Telomerai iš esmės turi du vaidmenis. Viena vertus, jie yra svarbūs įprasto ląstelių ciklo metu arba G0 fazės metu. Ląstelėse yra fermentų, kurie nuolat skaido DNR. Tai, viena vertus, padeda išvengti įsibrovėlių, tačiau, kita vertus, tai taip pat nepageidautina. Tai kelia didžiulę problemą normaliai ląstelės branduolio DNR ir gali sukelti nepageidaujamus įvykius.

Kad taip neatsitiktų, kiekvienos atskiros DNR grandinės gale vienoje pusėje yra perdanga - telomeras. Kadangi telomoerį sudaro bazinės sekos, kurios nekoduoja baltymų, vien tai apsaugo koduojančią DNR, nes ji pirmiausia suskaidoma. Be to, sulankstydami telomerus, DNR skaidantys fermentai sunkiai randa tašką, kuriame jie galėtų pradėti savo skaidymą, sukdami laisvąjį DNR galą.Be to, sulankstytos telomeros suteikia jungimosi vietas specialiems baltymams. Šie baltymai yra santykinai dideli, kad apsaugai apsuptų DNR galą.

Kita vertus, telomerai yra svarbūs replikacijos metu, t. Y. Per DNR dubliavimąsi. Dėl struktūros atsakingi fermentai negali pradėti dvigubinti DNR DNR grandinės gale. Dėl to prarandamos bazinės poros su kiekvienu ciklu, o chromosomos nuolat trumpėja. Kad dėl to per anksti netektų esminių DNR segmentų, telomerai yra galuose. Jie neturi jokios genetiškai svarbios informacijos ir gali be problemų išgyventi praradę keletą bazių.

Ši tema taip pat gali jus dominti: Ląstelės branduolio funkcijos

Telomerų ligos

Telomerai gali turėti rimtų padarinių. Tokio vėlesnio poveikio atveju dažniausiai priežastis yra baltymus koduojančios DNR pažeidimas.

Telomerų ligą dažniausiai sukelia baltymų kompleksų trūkumas (Prieglauda), esančius aplink telomerus arba kuriuos sukelia fermentas telomerazė. Tai skatina struktūrinius sutrikimus dėl sumažintos apsaugos.

Dėl palyginti didelio chromosomų skaičiaus ligų kategorijos negalima patikimai priskirti telomerinei ligai. Tai reiškia, kad gali būti pažeista daug įvairių organų.

Telomeropatija

Telomeropatijos terminas vartojamas ligoms, kurios atsiranda dėl pažeistų telomerų. Telomerinė liga paprastai vartojama kaip lygiavertis terminas. Dėl negrįžtamos šių ligų priežasties visos telomeropatijos bus lėtinės.

Sergant telomeropatija, telomerai paprastai sutrumpėja tiek, kad vėlesnė DNR yra užpuolama dėl fermento telomerazės ar baltymų, kurie sudaro prieglobsčio kompleksą, trūkumo. Kartais nukenčia baltymus koduojanti DNR, todėl organizme gali būti jaučiama žala.

Telomeropatijos apima daugybę ligų, kurios nėra labai būdingos telomeropatijoms. Tai reiškia, kad simptomai yra labai įvairūs ir dažnai turi kitų priežasčių. Ligos sunkumas taip pat labai skiriasi, o lėtinė eiga su simptomais gali būti stipri arba silpna.

Dažniau pasitaikančios telomeropatijos yra plaučių uždegimas, kepenų cirozė ar anemija ir kaulų čiulpų pažeidimai.

Kokį vaidmenį senstant vaidina telomerai?

Senstant žmogaus organizmui ir toliau reikia naujų ląstelių. Be kita ko, tai būtina norint išlaikyti procesus atskirose įvairių organų ląstelėse.

Šios naujos ląstelės sukuriamos dalijant ląsteles (Mitozė) kaip ląstelių ciklo dalis. Prieš dalijimąsi, visi ląstelių organeliai ir visa DNR padvigubėja. Šis procesas vadinamas replikacija. Tam tikslui kiekvienoje ląstelėje yra specifiniai fermentai. Tačiau dėl savo struktūros atsakingi fermentai negali pradėti dvigubinti DNR kiekvienos DNR grandinės gale.

Dėl to prarandamos bazinės poros su kiekvienu ciklu, o chromosomos nuolat trumpėja.

Telomerai yra išsidėstę galuose, kad dėl to anksti netektų svarbių DNR segmentų. Jie neturi jokios genetiškai svarbios informacijos ir gali be problemų išgyventi praradę keletą bazių. Tačiau senatvėje telomerai nesiekia tam tikro ilgio, kuris yra pavojingas ir gali būti susijęs su žala.

Tai lemia arba negrįžtamą ląstelės ciklo sustojimą, senėjimą arba planuotą ląstelės mirtį. Taigi kūnas nuolat praranda savo atsinaujinimo galimybes ir sensta.

Kitas mūsų straipsnis taip pat gali jus dominti: Senėjimo procesas

Kokį vaidmenį jie vaidina vėžio vystymuisi?

Telomerai taip pat gali atlikti esminį vaidmenį vystantis vėžiui. Tačiau dažniau vėžio priežastis yra mutacija DNR grandinėje. Tačiau vystantis vėžiui sutrumpėjimas vaidina svarbų vaidmenį kaip ir senstant.

Esant trumpesniems telomerams, vėžys yra labiau linkęs išsivystyti. To priežastis yra didesnė tikimybė, kad bus užpulta DNR dvigubos grandinės dalis, koduojanti baltymus ir turinti genų. Rizikos veiksnys yra trumpi telomerai, kurie jau yra nuo gimimo.

Be to, dėl mažo fermento telomerazės ir prieglobsčio baltymų komplekso kiekio jis tampa labiau tikėtinas. Telomerai taip pat vaidina svarbų vaidmenį esant jau egzistuojančiam vėžiui.

Ląstelių degeneracijos kontekste padidėja ląstelių augimas ir padidėja ląstelių dalijimasis. Tai lemia greitesnį telomerų sutrumpėjimą, todėl labiau tikėtina tolesnė degeneracija. Ląstelė bando į tai reaguoti įvairiais mechanizmais, tačiau tai retai pasiseka vėžio ląstelėse.

Kas yra telomerazė?

Telomerazė yra fermentas, atsirandantis kiekvienoje žmogaus ląstelėje, tačiau jo negalima aptikti visose ląstelėse. Telomerazė yra ypač aktyvi šiose ląstelėse:

Kaulų čiulpų ląstelės
Kamieninės ląstelės
Gemalo ląstelės (Spermos ir kiaušialąsčių pirmtakai)
embriono ląstelės

Tai vyksta daugiausia ląstelės branduolyje, nes čia yra jo veikimo vieta. Pagrindinė fermento užduotis yra sumažinti DNR telomerų bazės nuostolius chromosomų gale replikacijos metu. Tai yra būtina, nes kitaip su kiekvienu ląstelių dalijimusi dėl struktūros sąlyginai didelis DNR praradimas sumažina ląstelių gyvenimo trukmę.

Šiuo tikslu tai yra vienas iš nedaugelio fermentų, kuris atlieka atvirkštinės transkriptazės funkciją. Tai reiškia, kad iš RNR grandinės ji gali sukurti naują DNR grandinę, kuri iš tikrųjų yra DNR kopija.

Likę žmogaus kūno fermentai šios funkcijos neatlieka. Tam telomerazę sudaro maža RNR dalis, kuri yra naujos DNR atkarpos šablonas. Norėdami tai padaryti, fermentas naudojasi tuo, kad seka pasikartoja telomerose. RNR bazinė seka papildo šią pasikartojančią seką. Telomeros gale pridedama nauja DNR grandinė.

Ar dieta gali paveikti telomerus?

Kai kurie medicinos specialistai ir tyrėjai pripažįsta, kad dieta veikia telomerus. Keletas tyrimų jau buvo atlikti dėl to, tačiau kai kurie iš jų yra prieštaringi.

Sveika mityba turėtų padidinti telomerazės aktyvumą, todėl telomerų trumpėjimas ląstelių dalijimosi metu vyksta lėčiau. Be to, telomerai turėtų netgi sugebėti pailgėti dėl didelio telomerazės aktyvumo.

Dieta turėtų būti grindžiama augaliniais produktais, kai tik įmanoma. Didelis vitaminų kiekis, kuris neutralizuoja oksidacinį stresą ląstelėse, taip pat svarbus norint paveikti telomerus dietos būdu. Dėl to sumažėja dviguba DNR grandinė. Teigiamai veikia ir omega-3 riebalų rūgštys, kurių gausu riebiose žuvyse.

Kaip ir praktiškai visose prognozėse, be dietos, fiziniai pratimai ir mažesnis fizinis aktyvumas taip pat teigiamai veikia telomerų ilgį, todėl turėtumėte į tai atkreipti dėmesį.

Išsamesnę informaciją šia tema galite perskaityti skiltyje: Senėjimas ir mityba