Anatomie-Lexicon

Telomeri

definiție

Telomerii fac parte din fiecare ADN. Sunt la capetele cromozomilor și în niciun caz nu codifică genele. Spre deosebire de restul cromozomului, telomerii nu au ADN dublu catenar. Sunt disponibile ca un singur fir.

Spre deosebire de restul ADN-ului, ele nu prezintă, de asemenea, o variabilitate ridicată în ordinea bazelor, ci constau în repetarea secvențelor de baze. Acest lucru este important pentru îndeplinirea funcției lor.

Secvențele repetitive determină telomerii cromozomului să se îndoaie în așa fel încât să nu permită unei enzime să atace capătul cromozomului. Cu fiecare ciclu celular există o scurtare a telomerilor cauzată de proliferarea celulară.

Complexități anatomice ale telomerilor

Fiecare cromozom este format din două fire de ADN care rulează în direcții diferite, așa-numita direcție antiparalelă. Pe fiecare parte a unui fir ADN există un telomer la capăt. Astfel, în funcție de ciclul celular, există fie doi, fie patru telomeri per cromozom. În total, există fie 96, fie 192 de telomeri pe celulă cu 46 de cromozomi.

Dacă firele de ADN s-ar termina pur și simplu orbește, acest lucru ar oferi diverselor proteine posibilitatea de a ataca ADN-ul. Spre deosebire de o mare parte a ADN-ului, telomerii nu poartă nicio informație importantă pentru funcția celulelor.

Mai degrabă, există o secvență de bază în telomeri care se repetă iar și iar. Această secvență constă din șase baze și are guanină de trei ori, adenozină o dată și timină de două ori. Această secvență repetitivă duce în cele din urmă la bazele unui telomer care formează perechi de baze între ele. Acest lucru duce la o pliere a capetelor și telomerii nu mai sunt prezenți ca o singură fire, ci ca o bobină. Cu toate acestea, pentru ca celulele să se înmulțească în timpul replicării, este necesar ca telomerii pliați să se desfășoare.

Care sunt funcțiile telomerilor?

Telomerii au în esență două roluri. Pe de o parte, acestea sunt importante în timpul ciclului celular normal sau în timpul fazei G0. Enzimele există în interiorul celulelor care descompun continuu ADN-ul. Aceasta servește, pe de o parte, pentru a îndepărta intrușii, dar, pe de altă parte, este, de asemenea, nedorită. Acest lucru pune o problemă enormă pentru ADN-ul normal al nucleului celulei și poate duce la evenimente nedorite.

Pentru a preveni acest lucru, există o surplombă, telomerul, pe o parte la capătul fiecărei fire de ADN. Deoarece telomoerul constă din secvențe de bază care nu codifică proteinele, aceasta este o protecție pentru ADN-ul care codifică, deoarece este descompus mai întâi. Mai mult, prin plierea telomerilor, enzimelor degradante ale ADN-ului le este greu să găsească un punct în care să-și poată începe degradarea prin curbarea capătului ADN-ului liber.În plus, telomerii pliați oferă site-uri de legare pentru proteine speciale. Aceste proteine sunt relativ mari pentru a înconjura în mod protector capătul ADN-ului.

Pe de altă parte, telomerii sunt importanți în timpul replicării, adică în timpul duplicării ADN-ului. Datorită structurii, enzimele responsabile nu pot începe să dubleze ADN-ul la sfârșitul unei catene de ADN. Ca rezultat, există o pierdere de perechi de baze cu fiecare ciclu și cromozomii se scurtează continuu. Pentru ca acest lucru să nu conducă la o pierdere prematură a segmentelor esențiale de ADN, telomerii sunt localizați la capete. Nu poartă nicio informație genetică importantă și pot supraviețui fără pierderi de câteva baze.

Acest subiect ar putea fi, de asemenea, de interes pentru dumneavoastră: Funcțiile nucleului celular

Bolile telomerilor

Telomerii pot avea efecte grave. În cazul unui astfel de efect ulterior, deteriorarea ADN-ului care codifică proteinele este de obicei cauza.

Boala telomerilor este cauzată cel mai adesea de o deficiență a complexelor proteice (Adăpost), care sunt localizate în jurul telomerilor sau cauzate de enzima telomerază. Acest lucru promovează întreruperea structurală printr-o protecție redusă.

Datorită numărului relativ mare de cromozomi, o categorie de boli nu poate fi atribuită în mod fiabil unei boli telomerice. Aceasta înseamnă că multe organe diferite pot fi afectate.

Telomeropatie

Termenul de telomeropatie este utilizat pentru bolile care apar din cauza telomerilor deteriorați. Boala telomerică este de obicei folosită ca termen echivalent. Datorită cauzei ireversibile a acestor boli, toate telomeropatiile vor fi cronice.

În telomeropatie, telomerii sunt de obicei scurtați într-o asemenea măsură încât ADN-ul ulterior este atacat din cauza lipsei enzimei telomerază sau a proteinelor care formează complexul de adăpost. Uneori, codificarea ADN-ului pentru proteine este afectată, astfel încât daunele pot fi resimțite în organism.

Telomeropatiile includ un număr mare de boli care nu sunt foarte specifice telomeropatiilor. Aceasta înseamnă că simptomele sunt foarte diverse și adesea au alte cauze. Gravitatea bolii este, de asemenea, foarte diferită, iar evoluția cronică cu simptome poate fi puternică sau slabă.

Cele mai frecvente telomeropatii includ pneumonie, ciroză hepatică sau anemie și afectarea măduvei osoase.

Ce rol joacă telomerii în îmbătrânire?

Pe măsură ce îmbătrânim, nevoia corpului uman de noi celule continuă. Printre altele, acest lucru este necesar pentru a menține procesele din celulele individuale ale diferitelor organe.

Aceste noi celule sunt create prin diviziune celulară (Mitoză) ca parte a ciclului celular. Înainte de divizare, toate organitele celulare și tot ADN-ul sunt dublate. Acest proces se numește replicare. Există enzime specifice în fiecare celulă în acest scop. Cu toate acestea, datorită structurii lor, enzimele responsabile nu pot începe să dubleze ADN-ul la sfârșitul fiecărei catene de ADN.

Ca rezultat, există o pierdere de perechi de baze cu fiecare ciclu și cromozomii se scurtează continuu.

Telomerii sunt localizați la capete, astfel încât acest lucru să nu conducă la pierderea timpurie a unor segmente de ADN importante. Nu poartă informații importante din punct de vedere genetic și pot supraviețui fără pierderi de câteva baze. Cu bătrânețea, totuși, telomerii nu ating o anumită lungime, ceea ce este periculos și poate fi asociat cu daune.

Acest lucru duce fie la o arestare ireversibilă a ciclului celular, senescență, fie la o moarte planificată a celulei. Astfel corpul își pierde continuu potențialul de reînnoire și îmbătrânește.

Următorul nostru articol ar putea fi, de asemenea, de interes pentru dumneavoastră: Procesul de îmbătrânire

Ce rol joacă în dezvoltarea cancerului?

Telomerii pot juca, de asemenea, un rol esențial în dezvoltarea cancerului. Cu toate acestea, mai des, cauza cancerului este o mutație în catena ADN. Cu toate acestea, în dezvoltarea cancerului, scurtarea joacă un rol ca și în cazul îmbătrânirii.

Cu telomerii mai scurți, cancerul este mai probabil să se dezvolte. Motivul pentru aceasta este o probabilitate mai mare ca partea de ADN dublu catenă care codifică proteinele și conține gene să fie atacată. Un factor de risc pentru aceasta sunt telomerii scurți care sunt deja prezenți de la naștere.

În plus, nivelurile scăzute ale enzimei telomerază și ale complexului proteic de adăpost o fac mai probabilă. Telomerii joacă, de asemenea, un rol important în cancerul preexistent.

În contextul degenerării celulelor, există o creștere crescută a celulelor și o diviziune celulară crescută. Acest lucru duce la o scurtare mai rapidă a telomerilor, ceea ce face ca degenerarea ulterioară să fie mai probabilă. Celula încearcă să reacționeze la aceasta prin diferite mecanisme, dar acest lucru are rareori succes în celulele canceroase.

Ce este o telomerază?

Telomeraza este o enzimă care apare în fiecare celulă umană, dar nu poate fi detectată în toate celulele. Telomeraza este activă în special în următoarele celule:

Celulele măduvei osoase
Celule stem
Celulele germinale (Precursori ai spermatozoizilor și ovocitelor)
celulele embrionare

Apare în principal în nucleul celular, deoarece aici este locul său de acțiune. Sarcina principală a enzimei este de a minimiza pierderea de bază a telomerilor ADN-ului la sfârșitul cromozomilor în timpul replicării. Acest lucru este esențial, deoarece altfel, cu fiecare diviziune celulară, o pierdere relativ mare de ADN, datorită structurii, duce la o durată de viață redusă a celulelor.

Este una dintre puținele enzime care are funcția de transcriptază inversă în acest scop. Aceasta înseamnă că poate genera o nouă catenă de ADN dintr-o catenă de ARN, care este de fapt o copie a ADN-ului.

Restul enzimelor corpului uman nu au această funcție. Pentru aceasta, telomeraza constă dintr-o mică secțiune de ARN, care servește drept șablon pentru noua secțiune de ADN. Pentru a face acest lucru, enzima profită de faptul că o secvență apare în mod repetat pe telomeri. Secvența de bază a ARN-ului este complementară acestei secvențe repetate. Noua catenă de ADN este adăugată la capătul telomerului.

Dieta poate afecta telomerii?

Este recunoscut de unii profesioniști din domeniul medical și cercetători că dieta afectează telomerii. S-au efectuat deja mai multe studii pe această temă, dar unele dintre ele sunt controversate.

O dietă sănătoasă ar trebui să crească activitatea telomerazei, astfel încât scurtarea telomerilor în timpul diviziunii celulare să se producă într-un ritm mai lent. În plus, telomerii ar trebui să poată chiar să se prelungească datorită activității ridicate a telomerazei.

Dieta ar trebui să se bazeze pe produse pe bază de plante ori de câte ori este posibil. Un aport ridicat de vitamine, care contracarează stresul oxidativ din celule, este, de asemenea, important pentru influențarea telomerilor prin dietă. Acest lucru are ca rezultat o mai mică deteriorare a dublului fir ADN. Acizii grași omega-3, care sunt abundenți în peștii uleioși, se spune, de asemenea, că au un efect pozitiv.

Ca și în cazul tuturor prognozelor, pe lângă dietă, exercițiile fizice și mai puțină activitate fizică au, de asemenea, un efect pozitiv asupra lungimii telomerilor, motiv pentru care ar trebui să acordați atenție acestui lucru.

Puteți citi informații mai detaliate despre acest subiect la: Anti-îmbătrânire și nutriție