Анатомија-Лексикон

Теломерес

дефиниција

Теломери су део сваке ДНК. Налазе се на крајевима хромозома и ни у ком случају не кодирају гене. За разлику од остатка хромозома, теломери немају дволанчану ДНК. Доступне су као један прамен.

За разлику од остатка ДНК, они такође немају велику варијабилност у редоследу база, али се састоје од понављања низова база. Ово је важно за испуњење њихове функције.

Захваљујући понављајућим секвенцама, теломери хромозома се савијају на такав начин да не дозвољавају ензиму да нападне крај хромозома. Са сваким ћелијским циклусом долази до скраћивања теломера изазваних пролиферацијом ћелија.

Анатомске ситнице теломера

Сваки хромозом се састоји од два ланца ДНК који се крећу у различитим правцима, такозваном антипаралном правцу. Теломере се налазе на крају сваке стране ланца ДНК. Дакле, зависно од ћелијског циклуса, постоје или два или четири теломера по хромосому. Укупно има 96 или 192 теломера по ћелији са 46 хромозома.

Ако би се ланци ДНК једноставно слепо завршили, ово би пружило прилику различитим протеинима да нападну ДНК. За разлику од великог дела ДНК, теломери не носе никакве информације важне за функцију ћелија.

Уместо тога, у теломерима постоји основни низ који се понавља изнова и изнова. Овај низ се састоји од шест база и садржи гванин три пута, аденозин једанпут и тимин два пута. Ова понављајућа секвенца на крају доводи до основе теломерне базе која се међусобно упарива. То доводи до савијања крајева и теломери више нису присутни као један прамен, већ као завојница. Међутим, да би се ћелије размножиле током репликације, потребно је да се савијени теломери развију.

Које су функције теломера?

Теломери у основи имају две улоге. С једне стране, они су важни током нормалног ћелијског циклуса или током Г0 фазе. Ензими постоје у ћелијама који континуирано разграђују ДНК. Ово служи с једне стране за спречавање уљеза, али са друге стране и непожељно. Ово представља огроман проблем за нормалну ДНК ћелијског језгра и може довести до нежељених догађаја.

Да се то не би десило, на крају сваког појединог ланца ДНК постоји прекривач, теломер, са једне стране. Пошто се теломоер састоји од базних секвенци које не кодирају протеине, то је само заштита кодирајуће ДНК, јер се прво разграђује. Надаље, савијањем теломера, ензими који разграђују ДНК тешко је пронаћи тачку у којој могу започети своју разградњу увијањем слободног краја ДНК. Поред тога, пресавијени теломери обезбеђују места везања за посебне протеине. Ови протеини су релативно велики да би могли заштитно окружити крај ДНК.

С друге стране, теломери су важни током репликације, тј. Током удвостручавања ДНК. Због своје структуре, одговорни ензими не могу започети удвостручавање ДНК на крају ланца ДНК. Као резултат тога долази до губитка базних парова са сваким циклусом и хромозоми се континуирано скраћују. Како то не би довело до превременог губитка есенцијалних сегмената ДНК, теломери су смештени на крајевима. Они не носе никакве генетски важне информације и без проблема могу преживети губитак од неколико база.

И ова би вас тема могла занимати: Задаци ћелијског језгра

Теломерес Болести

Теломери могу имати озбиљне последице. У случају таквог накнадног ефекта, обично је узрок оштећење ДНК кодирања протеина.

Болест теломера најчешће је узрокована недостатком протеинских комплекса (Схелтерине) који се налазе око теломера или су изазвани ензимом теломеразом. Ово промовише поремећај структуре због смањене заштите.

Због релативно великог броја хромозома, категорија болести не може се поуздано приписати теломерној болести. То значи да могу бити погођени многи различити органи.

Теломеропатија

Израз теломеропатија користи се за болести која настају због оштећених теломера. Теломере болест се обично користи као еквивалентни израз. Због неповратног узрока ових болести, све теломеропатије ће бити хроничне.

У теломеропатији се теломери обично скраћују до те мере да се накнадна ДНК нападне због недостатка ензима теломеразе или протеина који формирају склониште. Понекад је погођен ДНК који кодира протеине па се оштећења могу осећати у телу.

Теломеропатије укључују велики број болести које нису баш специфичне за теломеропатије. То значи да су симптоми врло разнолики и често имају друге узроке. Тежина болести је такође врло различита и хронични ток са симптомима може бити јак или слаб.

Уобичајеније теломеропатије укључују упалу плућа, цирозу јетре или анемију и оштећење коштане сржи.

Какву улогу теломери играју у старењу?

Како старимо, потреба људског тела за новим ћелијама се наставља. Између осталог, ово је потребно за одржавање процеса у појединим ћелијама различитих органа.

Ове нове ћелије настају дељењем ћелија (Митоза) као део ћелијског циклуса. Пре поделе удвоструче се све ћелијске органеле и целокупна ДНК. Овај процес се назива репликација. За то постоје специфични ензими у свакој ћелији. Међутим, због своје структуре, одговорни ензими не могу започети удвостручавање ДНК на крају сваког ланца ДНК.

Као резултат тога долази до губитка базних парова са сваким циклусом и хромозоми се континуирано скраћују.

Теломери су смештени на крајевима тако да то не доводи до раног губитка важних сегмената ДНК. Они не носе никакве генетски важне информације и без проблема могу преживети губитак од неколико база. Са старошћу, међутим, теломери падају испод одређене дужине, што је опасно и потенцијално повезано са оштећењем.

То доводи или до неповратног заустављања ћелијског циклуса, старења или до планиране смрти ћелије. На тај начин тело континуирано губи потенцијал обнављања и сазрева.

Наш следећи чланак такође би могао да вас занима: Процес старења

Какву улогу имају у развоју рака?

Теломери такође могу играти суштинску улогу у развоју рака. Међутим, чешће је узрок рака мутација унутар ланца ДНК. У развоју рака, међутим, скраћивање игра улогу као и у старењу.

Код краћих теломера, вероватније је да ће се развити карцином. Разлог за то је што постоји већа вероватноћа да ће део ДНК двоструког ланца који кодира протеине и садржи гене бити нападнут. Фактор ризика за то су кратки теломери који су присутни већ од рођења.

Поред тога, вероватније је да су ниски нивои ензима теломеразе и протеинског комплекса склоништа. Теломери такође играју важну улогу у већ постојећем карциному.

Како се ћелије дегенерирају, долази до повећаног раста ћелије и повећања ћелијске деобе. То доводи до бржег скраћивања теломера, што чини даљу дегенерацију вероватнијом. Ћелија покушава да реагује на то кроз различите механизме, али то је у ћелијама рака ретко успешно.

Шта је теломераза?

Теломераза је ензим који се јавља у свакој људској ћелији, али се не може открити у свим ћелијама. Теломераза је посебно активна у следећим ћелијама:

Ћелије коштане сржи
Матичне ћелије
Герлине ћелије (Прекурсори сперме и јајних ћелија)
ембрионалне ћелије

Јавља се углавном у ћелијском језгру, јер је ту место његовог дејства. Главни задатак ензима је да умањи базни губитак теломера ДНК на крају хромозома током репликације. Ово је од суштинског значаја, јер у супротном са сваком делом ћелије релативно велики губитак ДНК због структуре доводи до скраћеног животног века ћелија.

То је један од ретких ензима који у ту сврху има функцију реверзне транскриптазе. То значи да може да генерише нови ланац ДНК из ланца РНА, који је заправо копија ДНК.

Остатак ензима у људском телу нема ту функцију. Ради тога, теломераза се састоји од малог дела РНА, који служи као образац за нови одељак ДНК. Да би се то постигло, ензим користи предност чињенице да се на теломерима више пута појављује низ. Основна секвенца РНА комплементарна је овој понављајућој секвенци. Нови лан ДНК додаје се на крај теломера.

Да ли исхрана може утицати на теломере?

Неки медицински професионалци и истраживачи су установили да исхрана утиче на теломере. О томе је већ урађено неколико студија, али нека од њих су контроверзна.

Здрава исхрана би требало да повећа активност теломеразе тако да скраћивање теломера током деобе ћелија долази споријом брзином. Поред тога, теломери би чак требали бити у могућности да се продуже због велике активности теломеразе.

Прехрана би требало да се заснива на биљним производима кад год је то могуће. Висок унос витамина који делују на оксидативни стрес у ћелијама такође је важан за утицај теломера путем исхране. Ово доводи до мањег оштећења двоструког ланца ДНК. За омега-3 масне киселине којих има у масној риби такође се каже да имају позитиван ефекат.

Као и код практично свих прогноза, поред дијета, вежбање и мање физичке активности такође позитивно утичу на дужину теломера, због чега на то треба обратити пажњу.

Детаљније информације о овој теми можете прочитати под: Анти-старење и исхрана