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by Samuel Mckenzie, BScReviewed by Dr. Liji Thomas, MD
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- DNA replication
- telomere shortening
- Telomere research
los telómeros son partes cruciales del cromosoma que actúan para protegerlos y garantizar la replicación del ADN se realiza con eficacia. Las mutaciones y defectos con telómeros pueden causar una multitud de complicaciones de salud. Sin embargo, los investigadores apuntan a utilizar los telómeros como dianas terapéuticas para el tratamiento de algunas de estas complicaciones.,
los telómeros son tapas protectoras en el extremo de los cromosomas. Crédito de la imagen: Fancy Tapis /replicación de ADN
la replicación de ADN es el proceso más fundamental en el ciclo celular de todos los organismos vivos. Es responsable de producir dos copias del genoma antes de la división celular, lo que asegura que se puedan hacer nuevas células.
la replicación del ADN comienza en ciertos puntos dentro del genoma llamados orígenes de replicación del ADN. En eucariotas, este origen de replicación contiene un sitio de unión para el complejo de reconocimiento de origen (ORC) que inicia el proceso de replicación del ADN.,
la Unión de ciertas proteínas al orco facilita un mayor ensamblaje de proteínas para iniciar la formación de la bifurcación de replicación. La bifurcación de replicación comienza a desenrollar el ADN, lo que permite que las polimerasas de ADN se unan a la cadena principal. La polimerasa de ADN sintetiza continuamente nuevo ADN a lo largo de esta hebra a medida que se desenrolla.
la telomerasa alarga el telómero. Crédito de la imagen: Designua /como las polimerasas de ADN solo actúan en una dirección de 5′ a 3 ‘ a lo largo del ADN, la hebra rezagada no se replica de la misma manera que la hebra principal., Por lo tanto, para la hebra rezagada, los cebadores de ARN cortos se unen al ADN que puede unirse a las polimerasas de ADN.
estos cebadores se extienden en fragmentos de Okazaki. La replicación del ADN a lo largo de la hebra rezagada ocurre en secciones de fragmentos de Okazaki que están unidos entre sí por ligasas de ADN. El proceso de replicación del ADN ocurre en ambas hebras del ADN desenrollado hasta que se hacen dos copias enteras. Después de esto, comienza el resto del ciclo celular que asegura que las dos copias se separen en dos células hijas individuales.
replicación del ADN., Crédito de la imagen: Designua /muchos orígenes de replicación de ADN existen en el ADN; por lo tanto, la replicación ocurre en muchos puntos simultáneamente. Las bifurcaciones de replicación se encuentran y terminan en muchos puntos del cromosoma. La replicación del ADN es incapaz de alcanzar el final del cromosoma debido a la naturaleza lineal de los cromosomas. Como resultado de esto, el ADN se pierde con cada replicación.
los telómeros son regiones repetitivas del ADN en el extremo del cromosoma que previene la pérdida de genes debido al acortamiento de los cromosomas. Sin embargo, los telómeros también se acortan naturalmente con cada conjunto de replicación de ADN.,
acortamiento de los telómeros
el papel de los telómeros es proteger el extremo del cromosoma de deteriorarse o fusionarse con otros cromosomas cercanos. Como se explicó anteriormente, los telómeros se acortan; dándoles una cantidad fija de veces que pueden acortarse antes de que la célula ya no pueda sufrir más divisiones. Esto se conoce como el «límite de Hayflick».
el acortamiento de los telómeros está directamente relacionado con el envejecimiento de los organismos vivos. El acortamiento de los telómeros también puede causar otras complicaciones de salud, incluidas afecciones cardiovasculares y neurológicas., La investigación ha demostrado que los telómeros desempeñan un papel en el desarrollo y la progresión de las cardiomiopatías en los seres humanos.
los resultados de un estudio reciente concluyeron que los pacientes con insuficiencia cardíaca encuentran una mayor cantidad de acortamiento de telómeros en sus cardiomiocitos en comparación con los individuos que no tienen insuficiencia cardíaca. La razón de esto no se entiende bien, ya que los cardiomiocitos son células postmitóticas que no se someten a repeticiones.
la senescencia celular es el proceso que deshabilita la capacidad de una célula para proliferar, que suele ser irreversible., Las células senescentes tienen un conjunto particular de características que se pueden utilizar para distinguirlas de las células no senescentes. El acortamiento del telómero se puede utilizar como marcador para la senescencia de la célula, que es la base de la teoría del envejecimiento del telómero. Después de un cierto número de repeticiones, se alcanza el límite de Hayflick de acortamiento de telómeros, lo que conduce a la detención del ciclo celular, la senescencia celular y la apoptosis. Esto ocurre para proteger contra las consecuencias de la disfunción de los telómeros.
Telomere research
la telomerasa es la enzima responsable del alargamiento de los telómeros., Esto aumenta el tiempo que tardan los cromosomas de una célula en alcanzar el límite de Hayflick. Debido a esto, la actividad de la telomerasa afecta el envejecimiento celular y está relacionada con el desarrollo del cáncer.
estudios recientes han tenido como objetivo evaluar el potencial de la telomerasa para actuar como una diana terapéutica para reducir el efecto del acortamiento de los telómeros y reducir el riesgo de ciertos cánceres. La telomerasa puede poseer propiedades oncogénicas; ilustradas por las asociaciones entre el desarrollo de ciertos cánceres (es decir, carcinomas uroteliales) y mutaciones en el promotor de la telomerasa. ,
estas mutaciones pueden conducir a niveles anormalmente altos de la subunidad catalítica de la telomerasa; telomerasa transcriptasa inversa (TERT). Debido a estas propiedades, la inhibición farmacológica de la telomerasa podría ser una opción terapéutica contra ciertos cánceres., La inhibición de la telomerasa se puede hacer mediante:
- dirigida directamente al componente hTERT de la telomerasa
- dirigida directamente al componente TERC de la telomerasa
- usando inmunoterapias para atacar la telomerasa
- Efectos secundarios no deseados de la quimioterapia que se dirige a la telomerasa
La manipulación de la telomerasa también se puede usar para mejorar los síntomas de ciertas enfermedades cardiovasculares., La senescencia de varias células cardiovasculares, en particular, las células endoteliales (ECs) y las células del músculo liso vascular (VSMCs), tiene un papel en el desarrollo de lesiones vasculares, lo que resulta en el desarrollo de placas ateroscleróticas.
Los estudios han demostrado que la regulación de la telomerasa puede reducir e incluso revertir la senescencia de las células vasculares que pueden restaurar su función. La activación de TERT reduce la proliferación e hipoxia de VSMCs, también aumenta los antioxidantes y la actividad anti-senescente En ECs. Todos estos cambios conducen a una reducción de la aterosclerosis.,
lectura adicional
- Todo el contenido de los telómeros
- acortamiento de los telómeros
- longitud y envejecimiento sistémicos de los telómeros
- telómeros y cáncer
- Función de los telómeros
escrito por
Samuel Mckenzie
Sam se graduó de la Universidad de Manchester con un B.Sc. (Hons) en Ciencias Biomédicas. Tiene experiencia en una amplia gama de temas de Ciencias de la vida, incluyendo; Bioquímica, Biología Molecular, Anatomía y Fisiología, Biología del desarrollo, Biología Celular, Inmunología, Neurología y genética.,
Última actualización el 22 de Mayo de 2019Citas