Leksikon Anatomi

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 menunjukkan kebolehubahan yang tinggi mengikut urutan asas, tetapi terdiri daripada urutan asas yang berulang. Ini penting untuk memenuhi fungsi mereka.

Urutan berulang menyebabkan telomer kromosom melengkung sedemikian rupa sehingga tidak membenarkan enzim menyerang hujung 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. Di setiap sisi helai DNA terdapat telomere di hujungnya. 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 telomere membentuk asas pasangan antara satu sama lain. Ini membawa pada lipatan hujung dan telomer tidak lagi hadir sebagai helai tunggal, tetapi sebagai gegelung. Agar sel membiak semasa replikasi, telomeres yang 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 menangkis 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 tunggal. Oleh kerana telomoer terdiri daripada urutan asas yang tidak membuat kod untuk protein, ini hanya merupakan perlindungan untuk pengekodan DNA, sejak 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 tempat mengikat protein khas. Protein ini agak besar untuk melindungi sekeliling DNA.

Sebaliknya, telomer adalah penting semasa replikasi, iaitu semasa penduaan DNA. Oleh kerana strukturnya, enzim yang bertanggungjawab tidak dapat mula menggandakan DNA pada akhir helai DNA. Akibatnya, terdapat kehilangan pasangan asas dengan setiap kitaran dan kromosom terus memendek. Sehingga ini tidak menyebabkan kehilangan segmen DNA penting sebelum waktunya, 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: Fungsi inti sel

Penyakit Telomeres

Telomeres boleh memberi kesan serius. Sekiranya berlaku kesan seterusnya, kerosakan pada DNA pengekodan 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 pengekodan protein terjejas, sehingga kerosakan dapat dirasakan di dalam tubuh.

Telomeropati merangkumi sebilangan besar penyakit yang tidak begitu spesifik untuk telomeropati. Ini bermakna bahawa gejala sangat pelbagai dan sering mempunyai sebab lain. Keterukan penyakit ini juga sangat berbeza dan 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 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 semua DNA digandakan. Proses ini dipanggil replikasi. Terdapat enzim spesifik di setiap sel untuk tujuan ini. Namun, 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 memendek.

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, telomeres kekurangan 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 juga boleh 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 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 menjadikannya lebih cenderung. Telomeres juga memainkan peranan penting dalam barah yang sudah ada sebelumnya.

Dalam konteks degenerasi sel, terdapat peningkatan pertumbuhan sel dan peningkatan pembelahan 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 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 tempat tindakannya. Tugas utama enzim adalah untuk mengurangkan 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 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?

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

Diet yang sihat harus meningkatkan aktiviti telomerase, sehingga pemendekan telomer semasa pembelahan 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 dalam ikan berminyak, 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