Anatomi-Lexicon

Telomeres

takrif

Telomer adalah sebahagian daripada setiap DNA. Mereka berada di hujung kromosom dan sama sekali tidak mengekodkan gen. Tidak seperti kromosom yang lain, telomer tidak mempunyai DNA untai dua. Mereka boleh didapati sebagai helai tunggal.

Berbeza dengan DNA selebihnya, mereka juga tidak mempunyai kebolehubahan yang tinggi dalam urutan asas, tetapi terdiri dari urutan asas yang berulang. Ini penting untuk memenuhi fungsi mereka.

Oleh kerana urutan berulang, telomer kromosom melengkung sedemikian rupa sehingga tidak membenarkan enzim menyerang ujung kromosom. Dengan setiap kitaran sel terdapat pemendekan telomer yang disebabkan oleh percambahan sel.

Kerumitan anatomi telomer

Setiap kromosom terdiri daripada dua helai DNA yang berlari ke arah yang berbeza, yang disebut arah antiparallel. Telomere terletak di hujung setiap sisi helai DNA. Oleh itu, bergantung pada kitaran sel, terdapat dua atau empat telomer per kromosom. Secara keseluruhan, terdapat 96 atau 192 telomer setiap sel dengan 46 kromosom.

Sekiranya helai DNA berakhir secara membuta tuli, ini akan memberi peluang kepada pelbagai protein untuk menyerang DNA. Berbeza dengan sebahagian besar DNA, telomer tidak membawa maklumat yang penting untuk fungsi sel.

Sebaliknya, terdapat urutan asas dalam telomer yang diulang berulang kali. Urutan ini terdiri daripada enam asas dan mempunyai guanin tiga kali, adenosin sekali dan timin dua kali. Urutan berulang ini akhirnya membawa kepada asas asas telomere berpasangan antara satu sama lain. Ini membawa pada lipatan hujung dan telomer tidak lagi hadir sebagai helai tunggal, tetapi sebagai gegelung. Untuk sel membiak semasa replikasi, bagaimanapun, telomer dilipat perlu dibuka.

Apakah fungsi telomer?

Telomeres pada dasarnya mempunyai dua peranan. Di satu pihak, mereka penting semasa kitaran sel normal atau semasa fasa G0. Enzim wujud di dalam sel yang secara berterusan memecah DNA. Ini berfungsi di satu pihak untuk mengelakkan penceroboh, tetapi di sisi lain juga tidak diingini. Ini menimbulkan masalah besar bagi DNA normal inti sel dan boleh menyebabkan kejadian yang tidak diingini.

Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, terdapat overhang, telomere, di satu sisi di hujung setiap helai DNA. Oleh kerana telomoer terdiri daripada urutan asas yang tidak membuat kod untuk protein, ini hanya merupakan perlindungan untuk DNA pengekodan, kerana pertama kali dipecah. Selanjutnya, dengan melipat telomeres, enzim pengurai DNA sukar untuk mencari titik di mana mereka dapat memulakan degradasinya dengan melengkung hujung DNA bebas. Di samping itu, telomer dilipat menyediakan laman pengikat untuk protein khas. Protein ini agak besar untuk melindungi sekeliling DNA.

Sebaliknya, telomer adalah penting semasa replikasi, iaitu semasa penggandaan DNA. Oleh kerana strukturnya, enzim yang bertanggungjawab tidak dapat menggandakan DNA pada akhir helai DNA. Akibatnya, terdapat kehilangan pasangan asas dengan setiap kitaran dan kromosom terus dipendekkan. Sehingga ini tidak menyebabkan kehilangan segmen DNA penting sebelum ini, telomer terletak di hujungnya. Mereka tidak membawa maklumat penting secara genetik dan dapat bertahan dari kehilangan beberapa pangkalan tanpa masalah.

Topik ini juga boleh menarik minat anda: Tugas nukleus sel

Penyakit Telomeres

Telomeres boleh memberi kesan serius. Sekiranya berlaku kesan seterusnya, kerosakan pada DNA yang mengekod protein biasanya menjadi penyebabnya.

Penyakit telomeres paling kerap disebabkan oleh kekurangan kompleks protein (Tempat perlindungan, yang terletak di sekitar telomeres, atau disebabkan oleh enzim telomerase. Ini mendorong gangguan struktur melalui perlindungan yang berkurang.

Oleh kerana jumlah kromosom yang agak tinggi, kategori penyakit tidak dapat ditumpukan kepada penyakit telomer. Ini bermaksud bahawa banyak organ yang berbeza boleh terjejas.

Telomeropati

Istilah telomeropati digunakan untuk penyakit yang berlaku kerana telomeres yang rosak. Penyakit telomere biasanya digunakan sebagai istilah yang setara. Oleh kerana penyebab penyakit ini tidak dapat dipulihkan, semua telomeropati akan menjadi kronik.

Dalam telomeropati, telomer biasanya dipendekkan sehingga DNA berikutnya diserang kerana kekurangan enzim telomerase atau protein yang membentuk kompleks perlindungan. Kadang kala DNA yang mengekod protein terjejas, sehingga kerosakan dapat dirasakan di dalam tubuh.

Telomeropati merangkumi sebilangan besar penyakit yang tidak begitu spesifik untuk telomeropati. Ini bermaksud bahawa simptomnya sangat pelbagai dan sering mempunyai sebab lain. Keterukan penyakit ini juga sangat berbeza dan perjalanan kronik dengan gejala boleh menjadi kuat atau lemah.

Telomeropati yang lebih biasa termasuk radang paru-paru, sirosis hati atau anemia dan kerosakan pada sumsum tulang.

Apakah peranan telomer dalam penuaan?

Seiring usia kita, keperluan tubuh manusia untuk sel-sel baru terus berlanjutan. Antara lain, ini adalah perlu untuk mengekalkan proses dalam sel-sel individu dari pelbagai organ.

Sel-sel baru ini dibuat oleh pembahagian sel (Mitosis) sebagai sebahagian daripada kitaran sel. Sebelum pembahagian, semua organel sel dan keseluruhan DNA digandakan. Proses ini dipanggil replikasi. Terdapat enzim khusus untuk ini di setiap sel. Tetapi, kerana strukturnya, enzim yang bertanggungjawab tidak dapat menggandakan DNA pada akhir setiap helai DNA.

Akibatnya, terdapat kehilangan pasangan asas dengan setiap kitaran dan kromosom terus dipendekkan.

Telomer terletak di hujungnya sehingga ini tidak menyebabkan kehilangan awal segmen DNA yang penting. Mereka tidak membawa maklumat penting secara genetik dan dapat bertahan dari kehilangan beberapa pangkalan tanpa masalah. Dengan usia tua, bagaimanapun, telomer jatuh di bawah panjang tertentu, yang berbahaya dan berpotensi dikaitkan dengan kerosakan.

Ini membawa kepada penangkapan kitaran sel yang tidak dapat dipulihkan, penuaan, atau kematian sel yang dirancang. Oleh itu badan terus kehilangan potensinya untuk pembaharuan dan ia bertambah tua.

Artikel seterusnya kami mungkin menarik minat anda: Proses penuaan

Apa peranan mereka dalam perkembangan barah?

Telomeres juga dapat memainkan peranan penting dalam perkembangan barah. Namun, lebih kerap penyebab barah adalah mutasi dalam helai DNA. Namun, dalam perkembangan barah, pemendekan berperanan seperti penuaan.

Dengan telomer yang lebih pendek, barah cenderung berkembang. Sebabnya adalah bahawa terdapat kebarangkalian yang lebih tinggi bahawa bahagian untai ganda DNA yang mengekod protein dan mengandungi gen akan diserang. Faktor risiko untuk ini adalah telomer pendek yang sudah ada sejak lahir.

Di samping itu, tahap rendah enzim telomerase dan kompleks protein perlindungan lebih cenderung. Telomer juga memainkan peranan penting dalam kanser yang sudah ada sebelumnya.

Ketika sel merosot, terdapat peningkatan pertumbuhan sel dan peningkatan pembahagian sel. Ini membawa kepada pemendekan telomer yang lebih cepat, yang menjadikan degenerasi lebih jauh lebih mungkin. Sel cuba bertindak balas terhadap ini melalui pelbagai mekanisme, tetapi sel ini jarang berjaya dalam sel barah.

Apa itu telomerase?

Telomerase adalah enzim yang terjadi pada setiap sel manusia, tetapi tidak dapat dikesan di semua sel. Telomerase sangat aktif dalam sel berikut:

Sel-sel sumsum tulang
Sel stem
Sel garis keturunan (Prekursor sel sperma dan telur)
sel embrio

Ia berlaku terutamanya di dalam nukleus sel, kerana di sinilah tempatnya bertindak. Tugas utama enzim adalah meminimumkan kehilangan asas telomer DNA pada akhir kromosom semasa replikasi. Ini penting, kerana jika tidak dengan setiap pembelahan sel, kehilangan DNA yang agak tinggi kerana strukturnya menyebabkan jangka hayat sel berkurang.

Ini adalah salah satu daripada beberapa enzim yang mempunyai fungsi transkripase terbalik untuk tujuan ini. Ini bermaksud bahawa ia dapat menghasilkan untaian DNA baru dari helai RNA, yang sebenarnya adalah salinan DNA.

Selebihnya enzim dalam tubuh manusia tidak mempunyai fungsi ini. Untuk ini, telomerase terdiri daripada bahagian kecil RNA, yang berfungsi sebagai templat untuk bahagian baru DNA. Untuk melakukan ini, enzim memanfaatkan hakikat bahawa urutan berlaku berulang kali pada telomer. Urutan asas RNA adalah pelengkap kepada urutan berulang ini. Helai DNA baru ditambahkan ke hujung telomere.

Bolehkah diet mempengaruhi telomer?

Telah ditetapkan oleh beberapa profesional perubatan dan penyelidik bahawa diet mempengaruhi telomeres. Beberapa kajian telah dilakukan mengenai hal ini, tetapi beberapa di antaranya kontroversial.

Diet yang sihat dikatakan dapat meningkatkan aktiviti telomerase sehingga pemendekan telomer semasa pembahagian sel berlaku pada kadar yang lebih perlahan. Selain itu, telomeres seharusnya dapat memanjang kerana aktiviti telomerase yang tinggi.

Diet harus berdasarkan produk berasaskan tumbuhan bila mungkin. Pengambilan vitamin yang tinggi, yang dapat mengatasi tekanan oksidatif dalam sel, juga penting untuk mempengaruhi telomer melalui diet. Ini mengakibatkan kurang kerosakan pada helai ganda DNA. Asid lemak omega-3, yang banyak terdapat pada ikan berlemak, juga dikatakan mempunyai kesan positif.

Seperti hampir semua prognosis, selain diet, senaman dan kurang aktiviti fizikal juga memberi kesan positif pada panjang telomeres, itulah sebabnya anda harus memperhatikan hal ini.

Anda boleh membaca maklumat yang lebih terperinci mengenai topik ini di bawah: Anti penuaan dan pemakanan