Slovo od starosti

Slovo od starosti

Aktualno-politična novica
5. 3. 2018 - 7.05

Ameriške raziskovalke in raziskovalci so odkrili pomembno stopnjo v reakcijskem mehanizmu telomeraze, encima, ki igra ključno vlogo pri določanju starosti celice in njeni nadaljnji usodi.

DNK se v celici nahaja v obliki kromosomov. Ti so sestavljeni iz genomske DNK in proteinov, ki omogočajo, da DNK zavzame čim manj prostora. Na koncih kromosomov se nahajajo specifične regije DNK, imenovane telomere. Telomere so sestavljene iz monotonih ponovitev šestih nukleotidov v točno določenem zaporedju – GGTTAG. Pri vsaki delitvi celice se dolžina telomer skrajša, kar nekoliko destabilizira kromosom. Ko postanejo telomere prekratke, celica izgubi sposobnost nadaljnjih delitev. Število delitev je določeno s Hayflickovo limito, ki je neposredno povezana z dolžino telomernih koncev na kromosomih. Dolžina telomer tako deluje kot nekakšna molekularna celična ura.

Razlog za krajšanje telomer pri celičnih delitvah tiči v ključnem encimu, ki je odgovoren za njihovo sintezo oziroma podaljševanje, zato tudi imenovan telomeraza. V procesu delitve se namreč telomerni konci kromosomov ne uspejo v celoti podvojiti, zato jih poskuša encim venomer podaljšati. A telomerazi telomernih koncev nikoli ne uspe povsem nadomestiti, zato ti postajajo vse krajši in krajši.

Vprašanje, zakaj telomeraza ne uspe povsem nadomestiti telomernih koncev kromosomov, znanstvenike bega že dolgo časa. Študija ameriških raziskovalcev razkriva, da se odgovor morebiti skriva v samem mehanizmu encimske reakcije. Ugotovili so namreč, da se po tem, ko encim doda eno ponovitev značilnih šestih nukleotidov, nekoliko ustavi in postane.

Da bi lahko telomeraza uspešno dopolnjevala telomerne konce kromosomov, je v encim vgrajen poseben načrt v obliki molekule RNK. Ker je vgrajena molekula RNK v encimu komplementarna značilnemu zaporedju šestih nukleotidov v telomernem zaporedju, omogoča podaljševanje DNK verige na koncu kromosomov. Telomeraza tako vsebuje RNK matrico za izgradnjo telomernega konca. Izkazalo pa se je, da se prav zaradi te RNK matrice telomeraza upočasni. Telomeraza tako pravzaprav zavira samo sebe.

Razvozlana stopnja mehanizma delovanja telomeraze nudi raziskovalcem zagon in draž za iskanje novih poti, ki bi izboljšale oziroma pospešile telomerazo ter tako upočasnile proces staranja.

Z eliksirjem večne mladosti vam nazdravljam vajenec Uroš.

Vir:  Chen, Y., J.D. Podlevsky, D. Logeswaran and J.J.-L. Chen (2018). A single nucleotide incorporation step limits human telomerase repeat addition activity. EMBO. J. 37: e97953, DOI 10.15252/emboj.201797953.

facebook twitter rss

 

Podprite kakovostne radijske vsebine tudi v koronski dobi, kliknite na

 

Prikaži Komentarje

Komentarji

Živjo,

super prispevek, končno razumem kaj počnejo telomere!

Kaj pa rakave celice in laboratorijske celične linije? ...zakaj se tiste lahko podvojujejo v neskončno? ...kako je pa z njihovimi telomerami? :)

Lep pozdrav,
M

Živjo.

Pravilno in zanimivo opažanje, ki je še vedno stvar številnih raziskav in razprav.

Kar se tiče rakavih celic, je bilo tam eno izmed prvih opažanj prav to, da se njihove telomere z delitvami ne krajšajo tako kot pri navadnih somatskih celicah. Tako so njihove telomere približno enako dolge po vsaki delitvi. To pomeni, da se rakava celica lahko (in to rakava celica dejansko počne) deli v nedogled oz. zanjo ne velja Hayflickova limita. Zakaj? Eden izmed razlogov tiči prav v tem, da je telomeraza v teh rakavih celicah bolj aktivna! To pa ne nujno pomeni, da je telomeraza v teh celicah kaj drugačna! Stanje rakave celice je precej drugačno od "navadne", to pomeni da se celici povsem spremeni kemična sestava . Spremenjen kemizem vpliva na hitrost številnih procesov -> nekateri začno potekati hitreje, nekateri se pa upočasnijo. Eden izmed mehanizmov kako lahko telomeraza deluje hitreje je npr. alosterična regulacija. Neka molekula, ki je v rakavi celici prisotna v višji koncentraciji se lahko veže na neko mesto na telomerazi, kar ji nekoliko spremeni 3D strukturo in tako vpliva na njeno delovanje oz. procesivnost (hitrost dodajanja ponovitev na telomerne konce). No, prav te snovi so tudi zanimive kot terapevtiki. Cilj pri rakavih celicah: najti spojino, ki inhibira aktivnost telomeraze v rakavih celicah in jo tako upočasni. Po drugi strani pa, če si želimo "večne" mladosti, želimo pospešiti telomerazo, da bodo naše telomere ohranjale svojo dolžino.

Mogoče bi tu izpostavil še matične celice. Tudi za matične celice je značilno, da se lahko delijo mnogokrat in ostanejo "mlade" -> ne upoštevajo Hayflickove limite. No, v resnici pa to ni povsem res -> matične celice se tudi postarajo in njihovo število tekom posameznikovega življenja tudi upade. Avtorji pričujoče študije kot razlog navajajo, da je prav taisti mehanizem v encimski reakciji odgovoren za to, da se s časom tudi telomere pri matičnih celicah skrajšajo, ker telomeraza ne uspe doštukati koncev. Ta proces je očitno pri matičnih celicah bistveno manj izrazit kot pri navadnih somatskih -> razlog je spet ta, da je že v osnovi telomeraza pri matičnih bolj procesivna (spet zaradi drugačnega kemizma). Pa še nekaj, stvar je regulirana tudi na drugih nivojih -> recimo na nivoju izražanja encima telomeraze oz. koliko imaš telomeraz v celici v nekem trenutku, če jih maš več se bo kljub slabši aktivnosti zgradilo več ponovitev na telomernih koncih. Na proces izražanje telomeraz zopet vpliva mnogo dejavnikov, ki so posledica tako notranjih dogajanj v celici kot tudi signalov iz okolja!
Ker si že omenila nesmrtne laboratorijske celične linije -> te so ponavadi kar rakave (primer HeLa), tako da je odgovor enak opisanemu za rakave celice.

Upam, da sem malo orisal sceno. Je pa člankov res morje na to temo. Sicer pa če želiš več o telomerah in telomerazah je must read zagotovo kar opis Nobelove nagrade za fiziologijo ali medicino 2009... https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2009/.

lp U

Komentiraj

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • Spletni in e-mail naslovi bodo samodejno pretvorjeni v povezavo.
  • Samodejen prelom odstavkov in vrstic.

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.

randomness