Anatomia-Sanasto

telomeres

määritelmä

Telomeerit ovat osa jokaista DNA: ta. Ne ovat kromosomien päissä, eivätkä missään tapauksessa koodaa geenejä. Toisin kuin muu kromosomi, telomeereissä ei ole kaksijuosteista DNA: ta. Niitä on saatavana yhtenä nauhana.

Toisin kuin muuhun DNA: han, niillä ei myöskään ole suurta vaihtelua emästen järjestyksessä, mutta ne koostuvat toistuvista emässekvensseistä. Tämä on tärkeää heidän tehtävänsä suorittamiseksi.

Toistuvien sekvenssien vuoksi kromosomin telomeerit käpristyvät siten, että ne eivät salli entsyymin hyökätä kromosomin päähän. Jokaisessa solusyklissä solujen lisääntymisestä aiheutuvat telomeerit lyhenevät.

Telomeerien anatomiset monimutkaisuudet

Jokainen kromosomi koostuu kahdesta DNA-juosteesta, jotka kulkevat eri suuntiin, niin kutsuttu antiparallelinen suunta. Telomeeri sijaitsee DNA-juosteen kummankin sivun päässä. Siten, solusyklistä riippuen, kromosomia kohti on joko kaksi tai neljä telomeeria. Kaikissa soluissa on joko 96 tai 192 telomeeriä, joissa on 46 kromosomia.

Jos DNA-juosteet yksinkertaisesti päättyivät sokeasti, se antaisi erilaisille proteiineille mahdollisuuden hyökätä DNA: han. Toisin kuin suuressa osassa DNA: ta, telomeereissä ei ole mitään tietoa, joka on tärkeä solujen toiminnalle.

Sen sijaan telomeereissä on emässekvenssi, joka toistuu uudestaan ja uudestaan. Tämä sekvenssi koostuu kuudesta emäksestä ja siinä on guaniini kolme kertaa, adenosiini kerran ja tymiini kahdesti. Tämä toistuva sekvenssi johtaa viime kädessä telomeerien emästen pariin, jotka muodostavat parin toistensa kanssa. Tämä johtaa päiden taittumiseen ja telomeerejä ei enää esiinny yhtenä ketjuna, vaan kääminä. Jotta solut moninkertaistuvat replikaation aikana, on kuitenkin tarpeen, että taitetut telomeerit avautuvat.

Mitkä ovat telomeerien toiminnot?

Telomereilla on käytännössä kaksi roolia. Toisaalta ne ovat tärkeitä normaalin solusyklin tai G0-vaiheen aikana. Solujen sisällä on entsyymejä, jotka hajottavat jatkuvasti DNA: ta. Tämä palvelee toisaalta tunkeilijoita, mutta toisaalta se on myös toivottavaa. Tämä aiheuttaa valtavan ongelman solun ytimen normaalille DNA: lle ja voi johtaa ei-toivottuihin tapahtumiin.

Tämän estämiseksi on jokaisen DNA-juosteen toisella puolella ylitys, telomeeri, toisella puolella. Koska telomoeri koostuu emässekvensseistä, jotka eivät koodaa proteiineja, tämä yksin on suoja koodaavalle DNA: lle, koska se ensin hajoaa. Lisäksi taittamalla telomeerejä, DNA: ta hajottaville entsyymeille on vaikea löytää piste, jossa ne voivat aloittaa hajoamisensa kiertämällä vapaata DNA: n päätä. Lisäksi taitetut telomeerit tarjoavat sitoutumiskohtia erityisille proteiineille. Nämä proteiinit ovat suhteellisen suuria suojaamaan DNA-pää suojaavasti.

Toisaalta telomeerit ovat tärkeitä replikaation aikana, ts. DNA: n kaksinkertaistumisen aikana. Rakenteensa vuoksi vastuulliset entsyymit eivät voi alkaa kaksinkertaistaa DNA: ta DNA-juosteen päässä. Seurauksena on emäsparien häviäminen jokaisessa jaksossa ja kromosomeja lyhennetään jatkuvasti. Jotta tämä ei johda välttämättömien DNA-segmenttien ennenaikaiseen menettämiseen, telomeerit sijaitsevat päissä. Niissä ei ole geneettisesti tärkeätä tietoa ja he voivat selviytyä muutaman emäksen menetyksestä ilman mitään ongelmia.

Tämä aihe saattaa kiinnostaa myös sinua: Soluytimen tehtävät

Telomeres-taudit

Telomereillä voi olla vakavia vaikutuksia. Tällaisen myöhemmän vaikutuksen tapauksessa proteiineja koodaavan DNA: n vaurioituminen on yleensä syy.

Telomeres-tauti johtuu useimmiten proteiinikompleksien puutteesta (Shelterine), jotka sijaitsevat telomeerien ympärillä tai jotka ovat telomeraasi-entsyymin aiheuttamia. Tämä edistää rakenteen hajoamista heikentyneen suojauksen kautta.

Kromosomien suhteellisen suuren lukumäärän takia sairauksien luokkaa ei voida määrittää luotettavasti telomeeriseen sairauteen. Tämä tarkoittaa, että vaikutus useisiin eri elimiin voi olla.

Telomeropathy

Termiä telomeropatia käytetään sairauksiin, jotka ilmenevät vaurioituneiden telomeerien takia. Telomere-tautia käytetään yleensä vastaavana terminä. Näiden sairauksien palautumattoman syyn vuoksi kaikki telomeropatiat ovat kroonisia.

Telomeropatiassa telomeerit lyhenevät yleensä siinä määrin, että seuraavaan DNA: han hyökkäävät telomeraasi-entsyymi-entsyymin tai suoja-alakompleksin muodostavien proteiinien puutteen vuoksi. Joskus vaikuttaa proteiineja koodaavaan DNA: han, joten vaurio voi tuntua kehossa.

Telomeropatiat sisältävät suuren määrän sairauksia, jotka eivät ole kovin spesifisiä telomeropathioille. Tämä tarkoittaa, että oireet ovat hyvin erilaisia ja joilla on usein muita syitä. Taudin vakavuus on myös hyvin erilainen ja krooninen oire oireineen voi olla vahva tai heikko.

Yleisimpiä telomeropatioita ovat keuhkokuume, maksakirroosi tai anemia ja luuytimen vauriot.

Mikä rooli telomeereillä on ikääntyessä?

Ikääntyessään ihmiskehon tarve uusille soluille jatkuu. Tämä on tarpeen muun muassa ylläpitää prosesseja eri elinten yksittäisissä soluissa.

Nämä uudet solut luodaan solujakautumalla (mitoosi) osana solusykliä. Ennen jakamista kaikki soluorganelit ja koko DNA kaksinkertaistuvat. Tätä prosessia kutsutaan replikaatioksi. Jokaisessa solussa on tätä varten erityisiä entsyymejä. Vastuulliset entsyymit eivät kuitenkaan rakenteensa vuoksi voi alkaa kaksinkertaistaa DNA: ta kunkin DNA-juosteen päässä.

Seurauksena on emäsparien häviäminen jokaisessa jaksossa ja kromosomeja lyhennetään jatkuvasti.

Telomeerit sijaitsevat päissä siten, että tämä ei johda tärkeiden DNA-segmenttien varhaiseen menetykseen. Niissä ei ole geneettisesti tärkeätä tietoa ja he voivat selviytyä muutaman emäksen menetyksestä ilman mitään ongelmia. Vanhuuden myötä telomeerit kuitenkin laskevat tietyn pituuden alapuolelle, mikä on vaarallista ja siihen voi liittyä vaurioita.

Tämä johtaa joko peruuttamattomaan solusyklin pysähtymiseen, vanhenemiseen tai solun suunniteltuun kuolemaan. Siksi keho menettää jatkuvasti uudistumismahdollisuuksiaan ja ikääntyy.

Seuraava artikkeli voi kiinnostaa myös sinua: Ikääntymisprosessi

Mikä rooli heillä on syövän kehityksessä?

Telomereilla voi olla myös tärkeä rooli syövän kehittymisessä. Useammin syövän syy on kuitenkin mutaatio DNA-juosteen sisällä. Syövän kehityksessä lyhenemisellä on kuitenkin merkitystä kuten ikääntymisessä.

Lyhyemmillä telomeereillä syöpä kehittyy todennäköisemmin. Syynä tähän on se, että on suurempi todennäköisyys, että DNA: n kaksois juosteen osa, joka koodaa proteiineja ja sisältää geenit, hyökkää. Tämän riskitekijä on lyhyet telomeerit, joita on jo syntymästään lähtien.

Lisäksi telomeraasi-entsyymin ja suojaaineproteiinikompleksin alhaiset pitoisuudet ovat todennäköisempiä. Telomeereillä on myös tärkeä rooli esiintyvässä syövässä.

Kun solut rappeutuvat, lisääntyy solujen kasvua ja lisääntynyttä solujakautumista. Tämä johtaa telomeerien nopeampaan lyhentymiseen, mikä tekee lisää rappeutumisesta todennäköisempää. Solu yrittää reagoida tähän eri mekanismien avulla, mutta tämä on harvoin onnistunut syöpäsoluissa.

Mikä on telomeraasi?

Telomeraasi on entsyymi, jota esiintyy jokaisessa ihmisen solussa, mutta jota ei voida havaita kaikissa soluissa. Telomeraasi on erityisen aktiivinen seuraavissa soluissa:

Luuytimen solut
Kantasoluja
Sukusolut (Sperman ja munasolujen esiasteet)
alkion solut

Se esiintyy pääasiassa solun ytimessä, koska tässä sen toimintapaikka on. Entsyymin päätehtävänä on minimoida DNA: n telomeerien emäshäviö kromosomien lopussa replikaation aikana. Tämä on välttämätöntä, koska muuten jokaisessa solujakaumassa suhteellisen suuri DNA: n menetys rakenteen vuoksi johtaa solujen lyhentyneeseen elinkaareen.

Se on yksi harvoista entsyymeistä, jolla on käänteistranskriptaasin tehtävä tätä tarkoitusta varten. Tämä tarkoittaa, että se voi tuottaa uuden DNA-juosteen RNA-juosteesta, joka on itse asiassa kopio DNA: sta.

Muilla ihmiskehon entsyymeillä ei ole tätä tehtävää. Tätä varten telomeraasi koostuu pienestä osasta RNA: ta, joka toimii templaattina uudelle DNA-osiolle. Tätä varten entsyymi hyödyntää sitä tosiseikkaa, että sekvenssi esiintyy toistuvasti telomeereissä. RNA: n emässekvenssi on komplementaarinen tälle toistuvalle sekvenssille. Uusi DNA-juoste lisätään telomeerin loppuun.

Voiko ruokavalio vaikuttaa telomeereihin?

Jotkut lääketieteen ammattilaiset ja tutkijat ovat todenneet, että ruokavalio vaikuttaa telomeereihin. Tästä on jo tehty useita tutkimuksia, mutta jotkut niistä ovat kiistanalaisia.

Terveellisen ruokavalion sanotaan lisäävän telomeraasin aktiivisuutta siten, että telomeerien lyhentyminen solunjakautumisen aikana tapahtuu hitaammin. Lisäksi telomeerien pitäisi jopa pystyä pidentymään telomeraasin korkean aktiivisuuden vuoksi.

Ruokavalion tulisi perustua kasvipohjaisiin tuotteisiin aina kun mahdollista. Suuri vitamiinien saanti, joka estää solujen hapettumisstressiä, on myös tärkeä vaikuttamaan telomeereihin ruokavalion kautta. Tämä johtaa vähemmän vaurioihin DNA: n kaksoisketjuun. Omega-3-rasvahappojen, joita on runsaasti rasvakaloissa, sanotaan myös olevan positiivinen vaikutus.

Kuten käytännöllisesti katsoen kaikissa ennusteissa, liikunnan ja vähemmän fyysisen toiminnan lisäksi ruokavalion lisäksi myös liikunnalla ja vähemmän liikunnalla on positiivinen vaikutus telomeerien pituuteen, minkä vuoksi sinun tulee kiinnittää siihen huomiota.

Voit lukea tarkempia tietoja aiheesta aiheesta kohdasta: Vanhentamisen estäminen ja ravitsemus