-
Samuel Mckenzie, BScReviewed by DR Liji Thomas, MD
przejdź do
- replikacja DNA
- skracanie telomerów
- badania telomerów
telomery są kluczowymi częściami chromosomu, które działają w celu ich ochrony i zapewnienia replikacji DNA skutecznie wykonane. Mutacje i wady telomerów mogą powodować wiele powikłań zdrowotnych. Jednak naukowcy mają na celu wykorzystanie telomerów jako celów terapeutycznych w leczeniu niektórych z tych powikłań.,
telomery są czapkami ochronnymi na końcu chromosomów. Wizerunku kredyt: Fancy Tapis /DNA replikacja
DNA replikacja jest najbardziej fundamentalnym procesem w komórkowym cyklu wszystkie żywe organizmy. Jest odpowiedzialny za produkcję dwóch kopii genomu przed podziałem komórki, co zapewnia nowe komórki mogą być wykonane.
replikacja DNA rozpoczyna się w pewnych punktach genomu zwanych genomami replikacji DNA. U eukariotów, to pochodzenie replikacji zawiera miejsce wiązania dla origin recognition complex (ORC), który rozpoczyna proces replikacji DNA.,
Wiązanie pewnych białek do ORC ułatwia dalszy montaż białek, aby zainicjować tworzenie widełek replikacyjnych. Widełki replikacyjne zaczynają odwijać DNA, co pozwala polimerazom DNA wiązać się z wiodącą nicią. Polimeraza DNA w sposób ciągły syntetyzuje nowe DNA wzdłuż tej nici, gdy jest rozwijana.
telomeraza wydłuża telomer. Wizerunku kredyt: Designua /jako DNA polimerazes tylko działaja w 5′ 3′ kierunku wzdluz DNA, lagging nić replikuje tak samo jak wiodący nić., W związku z tym w przypadku opóźnionej nici do DNA przyłączone są krótkie prążki RNA, które mogą wiązać się z POLIMERAZAMI DNA.
te primery są rozszerzone na fragmenty Okazaki. Replikacja DNA wzdłuż pasma opóźniającego występuje w odcinkach fragmentów Okazaki, które są połączone ze sobą ligazami DNA. Proces replikacji DNA zachodzi na obu nitkach nieutwardzonego DNA, aż do uzyskania dwóch całych kopii. Następnie rozpoczyna się reszta cyklu komórkowego, co zapewnia rozdzielenie dwóch kopii na dwie pojedyncze komórki potomne.
replikacja DNA., Wizerunku kredyt: Designua /wiele DNA replikacja pochodzenie istnieje w DNA; zatem, replikacja występuje w wielu punktach jednocześnie. Widły replikacyjne spotykają się i kończą w wielu punktach chromosomu. Replikacja DNA nie jest w stanie dotrzeć do końca chromosomu ze względu na liniowy charakter chromosomów. W wyniku tego DNA jest tracone z każdą replikacją.
telomery to powtarzające się regiony DNA na końcu chromosomu, które zapobiegają utracie genów z powodu skrócenia chromosomów. Jednak telomery również naturalnie skracają się z każdym zestawem replikacji DNA.,
skracanie telomerów
rolą telomerów jest ochrona końca chromosomu przed pogarszaniem się lub fuzją z innymi pobliskimi chromosomami. Jak wyjaśniono powyżej, telomery skracają się; dając im określoną ilość razy, które mogą skrócić, zanim komórka nie będzie mogła już przejść żadnych podziałów. Jest to określane jako „limit Hayflicka”.
skrócenie telomerów jest bezpośrednio związane ze starzeniem się organizmów żywych. Skrócenie telomeru może również powodować inne powikłania zdrowotne, w tym choroby układu sercowo-naczyniowego i neurologiczne., Badania wykazały, że telomery odgrywają rolę w rozwoju i progresji kardiomiopatii u ludzi.
wyniki niedawnego badania wykazały, że u pacjentów z niewydolnością serca występuje zwiększona ilość skracania telomerów w kardiomiocytach w porównaniu do osób, które nie mają niewydolności serca. Przyczyna tego nie jest dobrze poznana, ponieważ kardiomiocyty są komórkami post mitotycznymi, które nie ulegają replikacji.
starzenie się komórek jest procesem, który wyłącza zdolność komórki do proliferacji, co zwykle jest nieodwracalne., Starzejące się komórki mają szczególny zestaw cech, które mogą być używane do odróżnienia ich od starzejących się komórek. Skracanie telomerów może być stosowane jako marker starzenia się komórek, co jest podstawą teorii starzenia telomerów. Po pewnej liczbie replikacji osiąga się limit Hayflicka skrócenia telomeru, co prowadzi do zatrzymania cyklu komórkowego, starzenia się komórek i apoptozy. Występuje to w celu ochrony przed konsekwencjami dysfunkcji telomerów.
telomeraza jest enzymem odpowiedzialnym za wydłużanie telomerów., Zwiększa to czas potrzebny na chromosomy komórki, aby osiągnąć limit Hayflick. Dzięki temu aktywność telomerazy wpływa na starzenie się komórek i jest związana z rozwojem raka.
ostatnie badania miały na celu ocenę możliwości działania telomerazy jako celu terapeutycznego w celu zmniejszenia efektu skracania telomerów i zmniejszenia ryzyka wystąpienia niektórych nowotworów. Telomeraza może posiadać właściwości onkogenne, co ilustruje związek między rozwojem niektórych nowotworów (np. raków urotelialnych) a mutacjami w promotorze telomerazy.,
mutacje te mogą prowadzić do nieprawidłowo wysokiego poziomu podjednostki katalitycznej telomerazy; telomerazy odwrotnej transkryptazy (TERT). Ze względu na te właściwości farmakologicznie hamująca telomeraza może być opcją terapeutyczną przeciwko niektórym nowotworom., Hamowanie telomerazy można wykonać poprzez:
- bezpośrednie ukierunkowanie na składnik telomerazy hTERT
- bezpośrednie ukierunkowanie na składnik TERC telomerazy
- stosowanie immunoterapii w celu ukierunkowania na telomerazę
- niezamierzone działania niepożądane chemioterapii skierowane na telomerazę
manipulowanie telomerazą może być również stosowane w celu złagodzenia objawów niektórych chorób układu sercowo-naczyniowego., Starzenie się różnych komórek sercowo-naczyniowych, w szczególności komórek śródbłonka (ECs) i komórek mięśni gładkich naczyń (vsmcs), odgrywa rolę w rozwoju zmian naczyniowych, powodując rozwój blaszek miażdżycowych.
badania wykazały, że regulacja telomerazy może zmniejszyć, a nawet odwrócić starzenie się komórek naczyniowych, które mogą przywrócić ich funkcję. Aktywacja TERT zmniejsza proliferację i niedotlenienie VSMCs, zwiększa również przeciwutleniacze i aktywność przeciwzmarszczkową w ECs. Wszystkie te zmiany prowadzą do zmniejszenia miażdżycy.,
dalsze czytanie
- Cała zawartość telomeru
- skracanie telomeru
- systemowa długość i starzenie się telomeru
- funkcja telomeru
napisany przez
Samuel Mckenzie
sam ukończył Uniwersytet w Manchesterze z tytułem doktora nauk medycznych. B.Sc (Hons) w naukach biomedycznych. Posiada doświadczenie w wielu dziedzinach nauk przyrodniczych, m.in. biochemii, biologii molekularnej, anatomii i fizjologii, biologii rozwojowej, Biologii Komórki, Immunologii, Neurologii i genetyki.,
Ostatnia aktualizacja 22 maja 2019 r.Cytaty