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. Доступни су у облику једне нити.

За разлику од остатка ДНК, они такође не показују велику варијабилност у редоследу база, већ се састоје од понављања секвенци базе. Ово је важно за испуњење њихове функције.

Понављајуће се секвенце узрокују да се теломери хромозома склупчају на такав начин да не дозвољавају ензиму да нападне крај хромозома. Са сваким ћелијским циклусом долази до скраћивања теломера изазваних пролиферацијом ћелија.

Анатомске замршености теломера

Сваки хромозом састоји се од два ланца ДНК који се крећу у различитим правцима, такозваном антипаралелном смеру. На свакој страни ДНК ланца налази се теломер на крају. Дакле, у зависности од ћелијског циклуса, постоје или две или четири теломера по хромозому. Укупно постоји 96 или 192 теломера по ћелији са 46 хромозома.

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

Уместо тога, постоји тело секвенце базе која се понавља изнова и изнова. Ова секвенца се састоји од шест база и има три пута гванин, једном аденозин и два пута тимин. Ова понављајућа секвенца на крају доводи до основа теломера који чине међусобно упаривање база. То доводи до пресавијања крајева и теломери више нису присутни као појединачна нит, већ као калем. Међутим, да би се ћелије умножиле током репликације, неопходно је да се склопљени теломери развију.

Које су функције теломера?

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

Да се ово не би десило, постоји препуст, теломер, на једној страни на крају сваког појединачног ланца ДНК. Будући да се теломоер састоји од базних секвенци које не кодирају протеине, само ово је заштита за кодирајућу ДНК, јер се прво разграђује. Даље, преклапањем теломера, ензими који разграђују ДНК тешко проналазе тачку у којој могу започети своју разградњу увијањем слободног ДНК краја.Поред тога, пресавијени теломери пружају места везивања за посебне протеине. Ови протеини су релативно велики да би заштитно окружили крај ДНК.

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

Ова тема такође може да вас занима: Функције ћелијског језгра

Болести Теломера

Теломери могу имати озбиљне ефекте. У случају таквог накнадног ефекта, обично је узрок оштећење ДНК која кодира протеине.

Болест теломера најчешће је узрокована недостатком протеинских комплекса (Схелтерине), који се налазе око теломера, или их узрокује ензим теломераза. Ово промовише структурне поремећаје смањеном заштитом.

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

Теломеропатија

Термин теломеропатија користи се за болести које се јављају због оштећених теломера. Теломерова болест се обично користи као еквивалентан термин. Због неповратног узрока ових болести, све теломеропатије ће бити хроничне.

У теломеропатији, теломери су обично скраћени до те мере да је накнадна ДНК нападнута због недостатка ензима теломеразе или протеина који чине склонишни склоп. Понекад је то погођено ДНК кодирањем протеина, тако да се штета може осетити 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. Озбиљност болести је такође веома различита и хронични ток са симптомима може бити јак или слаб.

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

Какву улогу имају теломери у старењу?

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

Ове нове ћелије настају дељењем ћелија (Митоза) као део ћелијског циклуса. Пре дељења, све ћелијске органеле и сва ДНК се удвостручују. Овај процес се назива репликација. У ту сврху у свакој ћелији постоје специфични ензими. Међутим, због своје структуре, одговорни ензими не могу почети да удвостручавају ДНК на крају сваког ланца ДНК.

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

Теломери се налазе на крајевима тако да то не доводи до раног губитка важних сегмената ДНК. Не носе никакве генетски важне информације и могу без проблема преживети губитак неколико база. Са старењем, међутим, теломери пролазе одређену дужину, што је опасно и потенцијално повезано са оштећењем.

То доводи или до неповратног заустављања ћелијског циклуса, старења или планиране смрти ћелије. Тако тело континуирано губи потенцијал за обнављање и стари.

Наш следећи чланак такође може да вас занима: Процес старења

Какву улогу имају у развоју карцинома?

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

Са краћим теломерима, већа је вероватноћа да ће се карцином развити. Разлог томе је већа вероватноћа да ће бити нападнут део двоструког ланца ДНК који кодира протеине и садржи гене. Фактор ризика за ово су кратки теломери који су присутни већ од рођења.

Поред тога, нижи нивои ензима теломеразе и протеинског комплекса склоништа чине то вероватнијим. Теломери такође играју важну улогу у већ постојећем раку.

У контексту дегенерације ћелија долази до повећаног раста ћелија и повећане деобе ћелија. То доводи до бржег скраћивања теломера, што чини даљу дегенерацију вероватнијом. Ћелија покушава да реагује на ово различитим механизмима, али то је ретко успешно у ћелијама карцинома.

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
Гермлине ћелије (Прекурсори сперме и јајних ћелија)
ембрионалне ћелије

Јавља се углавном у ћелијском језгру, јер је ту место његовог деловања. Главни задатак ензима је да минимизира губитак базе теломера ДНК на крају хромозома током репликације. То је неопходно, јер у супротном са сваком ћелијском поделом, релативно висок губитак ДНК, због структуре, доводи до смањеног животног века ћелија.

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

Остали ензими у људском телу немају ову функцију. Због тога се теломераза састоји од малог дела РНК, који служи као образац за нови део ДНК. Да би то урадио, ензим користи чињеницу да се секвенца више пута јавља на теломерима. Основна секвенца РНК је комплементарна овој секвенци која се понавља. Нови ланац ДНК додаје се на крај теломера.

Може ли дијета утицати на теломере?

Неки медицински стручњаци и истраживачи препознају да исхрана утиче на теломере. О томе је већ спроведено неколико студија, али нека од њих су контроверзна.

Здрава исхрана треба да повећа активност теломеразе, тако да се скраћивање теломера током деобе ћелија дешава спорије. Поред тога, теломери би чак требали бити у могућности да се продужавају због високе активности теломеразе.

Дијета треба да се заснива на биљним производима кад год је то могуће. Висок унос витамина, који се супротстављају оксидативном стресу у ћелијама, такође је важан за утицај на теломере исхраном. То резултира мањом штетом на двоструком ланцу ДНК. За омега-3 масне киселине, којих има пуно у масној риби, такође се каже да имају позитиван ефекат.

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

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