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Da Samuel Mckenzie, BScReviewed dal Dr. Liji Thomas, MD
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- la replicazione del DNA
- accorciamento dei Telomeri
- Telomeri di ricerca
i Telomeri sono parti cruciali del cromosoma che agire per proteggere loro e di garantire la replicazione del DNA viene eseguita in modo efficace. Mutazioni e difetti con telomeri possono causare una moltitudine di complicazioni di salute. Tuttavia, i ricercatori mirano a utilizzare i telomeri come obiettivi terapeutici per il trattamento di alcune di queste complicanze.,
I telomeri sono cappucci protettivi all’estremità dei cromosomi. Immagine di credito: Fancy Tapis /Replicazione del DNA
La replicazione del DNA è il processo più fondamentale nel ciclo cellulare di tutti gli organismi viventi. È responsabile della produzione di due copie del genoma prima della divisione cellulare, che assicura nuove cellule possono essere fatte.
La replicazione del DNA inizia in determinati punti all’interno del genoma chiamati origini della replicazione del DNA. Negli eucarioti, questa origine di replicazione contiene un sito di legame per il complesso di riconoscimento dell’origine (ORC) che avvia il processo di replicazione del DNA.,
Il legame di alcune proteine all’ORC facilita l’ulteriore assemblaggio delle proteine per avviare la formazione della forcella di replicazione. La forcella della replica comincia a svolgere il DNA che permette che le polimerasi del DNA leghino al filo principale. La DNA polimerasi sintetizza continuamente il nuovo DNA lungo questo filamento mentre viene svolto.
La telomerasi allunga il telomero. Credito di immagine: Designua /Poichè le polimerasi del DNA soltanto agiscono in un 5’ a 3’ direzione lungo il DNA, il filo in ritardo non è replicato allo stesso modo del filo principale., Pertanto, per il filamento in ritardo, i primer RNA corti sono attaccati al DNA che può legarsi alle DNA polimerasi.
Questi primer sono estesi in frammenti di Okazaki. La replicazione del DNA lungo il filamento in ritardo si verifica in sezioni di frammenti di Okazaki che sono uniti tra loro da ligasi di DNA. Il processo di replicazione del DNA si verifica su entrambi i filamenti del DNA svolto fino a quando vengono fatte due copie intere. A seguito di ciò, inizia il resto del ciclo cellulare che assicura che le due copie siano separate in due singole cellule figlie.
Replicazione del DNA., Credito di immagine: Designua /Molte origini della replica del DNA esistono nel DNA; quindi, la replica accade a molti punti simultaneamente. Le forcelle di replicazione si incontrano e terminano in molti punti del cromosoma. La replicazione del DNA non è in grado di raggiungere la fine del cromosoma a causa della natura lineare dei cromosomi. Di conseguenza, il DNA viene perso ad ogni replicazione.
I telomeri sono regioni ripetitive del DNA alla fine del cromosoma che impediscono la perdita di geni a causa dell’accorciamento dei cromosomi. Tuttavia, anche i telomeri si accorciano naturalmente con ogni set di replicazione del DNA.,
Accorciamento dei telomeri
Il ruolo dei telomeri è quello di proteggere l’estremità del cromosoma dal deterioramento o dalla fusione con altri cromosomi vicini. Come spiegato sopra, i telomeri si accorciano; dando loro una serie di volte che possono accorciare prima che la cellula non possa più subire ulteriori divisioni. Questo è indicato come il”limite Hayflick”.
L’accorciamento dei telomeri è direttamente legato all’invecchiamento degli organismi viventi. L’accorciamento dei telomeri può anche causare altre complicazioni di salute, comprese le condizioni cardiovascolari e neurologiche., La ricerca ha dimostrato che i telomeri svolgono un ruolo nello sviluppo e nella progressione delle cardiomiopatie negli esseri umani.
I risultati di un recente studio hanno concluso che i pazienti con insufficienza cardiaca incontrano una maggiore quantità di accorciamento dei telomeri nei loro cardiomiociti rispetto a individui che non hanno insufficienza cardiaca. La ragione di ciò non è ben compresa poiché i cardiomiociti sono cellule post-mitotiche che non subiscono repliche.
La senescenza cellulare è il processo che disabilita la capacità di una cellula di proliferare, che di solito è irreversibile., Le cellule senescenti hanno un particolare insieme di caratteristiche che possono essere utilizzate per distinguerle dalle cellule non senescenti. L’accorciamento dei telomeri può essere usato come marcatore per la senescenza cellulare, che è la base della teoria dell’invecchiamento dei telomeri. Dopo un certo numero di repliche, viene raggiunto il limite di Hayflick dell’accorciamento dei telomeri, che porta all’arresto del ciclo cellulare, alla senescenza cellulare e all’apoptosi. Ciò si verifica per proteggere dalle conseguenze della disfunzione dei telomeri.
Ricerca sui telomeri
La telomerasi è l’enzima responsabile dell’allungamento dei telomeri., Questo aumenta il tempo necessario per i cromosomi di una cellula per raggiungere il limite di Hayflick. A causa di ciò, l’attività della telomerasi influenza l’invecchiamento cellulare ed è legata allo sviluppo del cancro.
Studi recenti hanno mirato a valutare il potenziale per la telomerasi di agire come bersaglio terapeutico per ridurre l’effetto dell’accorciamento dei telomeri e ridurre il rischio di alcuni tumori. La telomerasi può possedere proprietà oncogene; illustrate dalle associazioni tra lo sviluppo di alcuni tumori (cioè carcinomi uroteliali) e mutazioni nel promotore della telomerasi. ,
Queste mutazioni possono portare a livelli anormalmente elevati della subunità catalitica della telomerasi; telomerasi trascrittasi inversa (TERT). A causa di queste proprietà, l’inibizione farmacologicamente della telomerasi potrebbe essere un’opzione terapeutica contro alcuni tumori., Inibizione della telomerasi può essere fatta con:
- mira Direttamente il hTERT componente della telomerasi
- mira Direttamente il TERC componente della telomerasi
- Utilizzo di immunoterapie per destinazione telomerasi
- non intenzionale fuori bersaglio effetti collaterali da chemioterapia che gli obiettivi di telomerasi
la Manipolazione di telomerasi può anche essere utilizzato per migliorare i sintomi di alcune malattie cardiovascolari., La senescenza di varie cellule cardiovascolari, in particolare le cellule endoteliali (ECs) e le cellule muscolari lisce vascolari (VSMCs), ha un ruolo nello sviluppo delle lesioni vascolari, con conseguente sviluppo di placche aterosclerotiche.
Gli studi hanno dimostrato che la regolazione della telomerasi può ridurre e persino invertire la senescenza delle cellule vascolari che possono ripristinare la loro funzione. L’attivazione di TERT riduce la proliferazione e l’ipossia di VSMCs, aumenta anche gli antiossidanti e l’attività anti-senescente in ECs. Tutti questi cambiamenti portano ad una riduzione dell’aterosclerosi.,
bibliografia
- Tutti i Telomeri Contenuto
- Accorciamento dei Telomeri
- Sistemica la Lunghezza dei Telomeri e l’Invecchiamento
- Telomeri e il Cancro
- Funzione dei Telomeri
Scritto da
Samuele Mckenzie
Sam è laureato presso l’Università di Manchester, con un B. Sc. (Con lode) in Scienze Biomediche. Ha esperienza in una vasta gamma di argomenti di scienze della vita, tra cui; Biochimica, Biologia molecolare, Anatomia e Fisiologia, Biologia dello sviluppo, Biologia cellulare, Immunologia, Neurologia e Genetica.,
Ultimo aggiornamento 22 maggio 2019Citazioni