Anatomia-Sanasto

Telomeerit

määritelmä

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

Toisin kuin muu DNA, niillä ei myöskään ole suurta vaihtelua emästen järjestyksessä, vaan ne koostuvat toistuvista emässekvensseistä. Tämä on tärkeää heidän tehtävänsä täyttämiseksi.

Toistuvat sekvenssit saavat kromosomin telomeerit käpristymään siten, että ne eivät salli entsyymin hyökätä kromosomin päähän. Kunkin solusyklin aikana solujen lisääntymisen aiheuttama telomeerien lyheneminen tapahtuu.

Telomeerien anatomiset monimutkaisuudet

Jokainen kromosomi koostuu kahdesta eri suuntaan kulkevasta DNA-säikeestä, ns. DNA-juosteen kummallakin puolella on telomeeri lopussa. Siten solusyklistä riippuen kromosomia kohti on joko kaksi tai neljä telomeeriä. Yhteensä kussakin solussa on joko 96 tai 192 telomeeriä, joissa on 46 kromosomia.

Jos DNA-säikeet päättyvät yksinkertaisesti sokeasti, se antaisi eri proteiineille mahdollisuuden hyökätä DNA: ta vastaan. Toisin kuin suuri osa DNA: sta, telomeerit eivät sisällä mitään tietoa, joka on tärkeää solujen toiminnalle.

Pikemminkin telomeereissä on emässekvenssi, joka toistetaan yhä uudelleen. Tämä sekvenssi koostuu kuudesta emäksestä ja sisältää guaniinia kolme kertaa, adenosiinia kerran ja tymiiniä kahdesti. Tämä toistuva sekvenssi johtaa viime kädessä telomereen emäksiin, jotka muodostavat emäsparit keskenään. Tämä johtaa päiden taittumiseen ja telomeerejä ei enää ole läsnä yhtenä säikeenä, vaan kelana. Jotta solut lisääntyvät replikaation aikana, taitettujen telomeerien on kuitenkin avauduttava.

Mitkä ovat telomeerien toiminnot?

Telomeereillä on pohjimmiltaan kaksi roolia. Yhtäältä ne ovat tärkeitä normaalin solusyklin tai G0-vaiheen aikana. Entsyymejä on soluissa, jotka jatkuvasti hajottavat DNA: ta. Tämä palvelee toisaalta tunkeilijoita, mutta toisaalta se on myös ei-toivottavaa. Tämä aiheuttaa valtavan ongelman solutumman normaalille DNA: lle ja voi johtaa ei-toivottuihin tapahtumiin.

Tämän estämiseksi tapahtuu kummankin DNA-juosteen päässä toisella puolella uloke, telomeri. Koska telomoer koostuu emässekvensseistä, jotka eivät koodaa proteiineja, yksin tämä suojaa koodaavaa DNA: ta, koska se ensin hajotetaan. Lisäksi taittamalla telomeerejä DNA: ta hajottavien entsyymien on vaikea löytää piste, jossa ne voivat aloittaa hajoamisen käpristämällä vapaata DNA-päätä.Taitetut telomeerit tarjoavat lisäksi sitoutumispaikkoja erityisproteiineille. Nämä proteiinit ovat suhteellisen suuria DNA-pään suojaavan ympäröimiseksi.

Toisaalta telomeerit ovat tärkeitä replikaation aikana, toisin sanoen DNA: n monistamisen aikana. Rakenteesta johtuen vastuulliset entsyymit eivät voi alkaa kaksinkertaistaa DNA: ta DNA-juosteen päässä. Tämän seurauksena emäsparien menetys tapahtuu jokaisen syklin aikana ja kromosomit lyhenevät jatkuvasti. Joten tämä ei johda välttämättömien DNA-segmenttien ennenaikaiseen menetykseen, telomeerit sijaitsevat päissä. Ne eivät sisällä mitään geneettisesti tärkeää tietoa ja voivat selviytyä muutaman emäksen menetyksestä ilman ongelmia.

Tämä aihe voi myös kiinnostaa sinua: Solun ytimen toiminnot

Telomeerien taudit

Telomeereillä voi olla vakavia vaikutuksia. Tällaisen myöhemmän vaikutuksen tapauksessa proteiinia koodaavan DNA: n vaurio on yleensä syy.

Telomerien tauti johtuu useimmiten proteiinikompleksien puutteesta (Turvakoti), jotka sijaitsevat telomeerien ympärillä tai ovat telomeraasin entsyymin aiheuttamia. Tämä edistää rakenteellisia häiriöitä vähentämällä suojaa.

Kromosomien suhteellisen suuren määrän vuoksi sairausluokkaa ei voida luotettavasti määrittää telomeeriselle taudille. Tämä tarkoittaa, että se voi vaikuttaa moniin eri elimiin.

Telomeropatia

Termiä telomeropatia käytetään sairauksiin, joita esiintyy vaurioituneiden telomeerien takia. Telomeeritautia käytetään yleensä vastaavana terminä. Näiden sairauksien peruuttamattoman syyn vuoksi kaikki telomeropatiat ovat kroonisia.

Telomeropatiassa telomeerit lyhenevät yleensä siinä määrin, että seuraavaa DNA: ta vastaan hyökätään telomeraasientsyymin tai suojateriinikompleksin muodostavien proteiinien puutteen vuoksi. Joskus vaikuttaa proteiineja koodaavaan DNA: han, joten vaurio voidaan tuntea kehossa.

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

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

Mikä rooli telomeereillä on ikääntymisessä?

Ikääntyessämme ihmiskehon tarve uusille soluille jatkuu. Tämä on tarpeen muun muassa eri elinten yksittäisten solujen prosessien ylläpitämiseksi.

Nämä uudet solut luodaan solujen jakamisen avulla (Mitoosi) osana solusykliä. Ennen jakautumista kaikki soluorganellit ja kaikki DNA kaksinkertaistetaan. Tätä prosessia kutsutaan replikaatioksi. Jokaisessa solussa on erityisiä entsyymejä tätä tarkoitusta varten. Rakenteestaan johtuen vastuulliset entsyymit eivät kuitenkaan voi alkaa kaksinkertaistaa DNA: ta kunkin DNA-juosteen lopussa.

Tämän seurauksena emäsparien menetys tapahtuu jokaisen syklin aikana ja kromosomit lyhenevät jatkuvasti.

Telomeerit sijaitsevat päissä niin, että tämä ei johda tärkeiden DNA-segmenttien varhaiseen menetykseen. Ne eivät sisällä mitään geneettisesti tärkeää tietoa ja voivat selviytyä muutaman emäksen menetyksestä ilman ongelmia. Vanhuuden myötä telomeerit jäävät tietyn pituisiksi, mikä on vaarallista ja liittyy mahdollisesti vahinkoihin.

Tämä johtaa joko peruuttamattomaan solusyklin pysähtymiseen, vanhenemiseen tai solun suunniteltuun kuolemaan. Siten keho menettää jatkuvasti uudistumismahdollisuutensa ja vanhenee.

Seuraava artikkeli saattaa myös kiinnostaa sinua: Ikääntymisprosessi

Mikä rooli heillä on syövän kehittymisessä?

Telomeereillä voi olla myös tärkeä rooli syövän kehittymisessä. Useimmiten syövän syy on kuitenkin mutaatio DNA-juosteessa. Syövän kehittymisessä lyhentämisellä on kuitenkin merkitys ikääntymisessä.

Lyhyemmillä telomeereillä syöpä kehittyy todennäköisemmin. Syynä tähän on suurempi todennäköisyys, että DNA: n kaksois juosteen osaa, joka koodaa proteiineja ja sisältää geenejä, hyökätään. Tämän riskitekijä ovat lyhyet telomeerit, joita on jo syntymästä lähtien.

Lisäksi telomeraasin entsyymin ja suoja-proteiinikompleksin matalat tasot tekevät siitä todennäköisemmän. Telomeereillä on myös tärkeä rooli olemassa olevassa syövässä.

Solujen rappeutumisen yhteydessä solujen kasvu on lisääntynyt ja solujen jakautuminen lisääntynyt. Tämä johtaa telomeerien nopeampaan lyhenemiseen, mikä lisää degeneraatiota todennäköisemmäksi. Solu yrittää reagoida tähän erilaisilla mekanismeilla, mutta tämä onnistuu harvoin syöpäsoluissa.

Mikä on telomeraasi?

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

Luuytimen solut
Kantasoluja
Sukusolujen (Siittiöiden ja munasolujen esiasteet)
alkion solut

Se esiintyy pääasiassa solun ytimessä, koska siellä on sen toiminta-alue. Entsyymin päätehtävänä on minimoida DNA: n telomeerien emäksen menetys kromosomien päässä replikaation aikana. Tämä on välttämätöntä, koska muuten jokaisen solujakauman yhteydessä suhteellisen suuri DNA: n menetys johtaa rakenteesta johtuvaan solujen lyhentyneeseen elinikään.

Se on yksi harvoista entsyymeistä, jolla on käänteistranskriptaasin tehtävä tähän tarkoitukseen. 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 mallina DNA: n uudelle osalle. Tätä varten entsyymi käyttää hyväkseen sitä, että sekvenssi esiintyy toistuvasti telomeereissä. RNA: n emässekvenssi on komplementaarinen tälle toistuvalle sekvenssille. Uusi DNA-juoste lisätään telomeerin päähän.

Voiko ruokavalio vaikuttaa telomeereihin?

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

Terveellisen ruokavalion tulisi lisätä telomeraasin aktiivisuutta siten, että telomeerien lyhentyminen solujen jakautumisen 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 torjuu solujen oksidatiivista stressiä, on myös tärkeää telomeereihin vaikuttamiseksi ruokavalion avulla. Tämä johtaa vähemmän vaurioihin DNA-kaksoisjuosteelle. Omega-3-rasvahapoilla, joita on runsaasti rasvaisessa kalassa, sanotaan myös olevan positiivinen vaikutus.

Kuten käytännössä kaikissa ennusteissa, ruokavalion lisäksi liikunnalla ja vähemmällä fyysisellä aktiivisuudella on myös positiivinen vaikutus telomeerien pituuteen, minkä vuoksi sinun on kiinnitettävä siihen huomiota.

Voit lukea tarkempia tietoja tästä aiheesta kohdasta: Anti-aging ja ravitsemus