ลักษณะทางกายวิภาค-พจนานุกรม

telomeres

คำนิยาม

เทโลเมียร์เป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอทุกชนิด พวกมันอยู่ที่ส่วนปลายของโครโมโซมและไม่ว่าในกรณีใดจะเป็นรหัสของยีน ซึ่งแตกต่างจากโครโมโซมที่เหลือเทโลเมียร์ไม่มีดีเอ็นเอแบบเกลียวคู่ มีให้ใช้งานเป็นเส้นใยเดี่ยว

ตรงกันข้ามกับดีเอ็นเอที่เหลือพวกมันไม่มีความแปรปรวนสูงตามลำดับเบส แต่ประกอบด้วยลำดับเบสที่ซ้ำกัน นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปฏิบัติตามหน้าที่ของพวกเขา

เนื่องจากลำดับที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ เทโลเมียร์ของโครโมโซมจึงขดตัวในลักษณะที่ไม่อนุญาตให้เอนไซม์โจมตีปลายโครโมโซม ในแต่ละวัฏจักรของเซลล์จะมีการสั้นลงของเทโลเมียร์ที่เกิดจากการเพิ่มจำนวนเซลล์

ความซับซ้อนทางกายวิภาคของ Telomeres

โครโมโซมแต่ละตัวประกอบด้วยดีเอ็นเอสองเส้นที่วิ่งไปในทิศทางที่ต่างกันซึ่งเรียกว่าทิศทางคู่ขนานกัน เทโลเมียร์อยู่ที่ส่วนท้ายของแต่ละด้านของสายดีเอ็นเอ ดังนั้นขึ้นอยู่กับวัฏจักรของเซลล์มีสองหรือสี่เทโลเมียร์ต่อโครโมโซม โดยรวมแล้วมีเทโลเมียร์ 96 หรือ 192 ชิ้นต่อเซลล์ที่มีโครโมโซม 46 ตัว

หากสายดีเอ็นเอจบลงแบบสุ่มสี่สุ่มห้าสิ่งนี้จะทำให้โปรตีนต่างๆมีโอกาสโจมตีดีเอ็นเอ ในทางตรงกันข้ามกับดีเอ็นเอส่วนใหญ่เทโลเมียร์ไม่ได้มีข้อมูลใด ๆ ที่สำคัญต่อการทำงานของเซลล์

แต่มีลำดับเบสในเทโลเมียร์ที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ลำดับนี้ประกอบด้วยหกฐานและมี guanine สามครั้ง adenosine หนึ่งครั้งและ thymine สองครั้ง ลำดับที่ซ้ำซากนี้นำไปสู่ฐานของฐานเทโลเมียร์ที่จับคู่กันในที่สุด สิ่งนี้นำไปสู่การพับของปลายและเทโลเมียร์จะไม่ปรากฏเป็นเกลียวเดียวอีกต่อไป แต่เป็นขดลวด อย่างไรก็ตามสำหรับเซลล์ที่จะทวีคูณระหว่างการจำลองแบบจำเป็นที่เทโลเมียร์ที่พับจะคลี่ออก

Telomeres มีหน้าที่อะไร?

Telomeres มีสองบทบาท ในแง่หนึ่งพวกมันมีความสำคัญระหว่างวัฏจักรของเซลล์ปกติหรือในช่วง G0 เอนไซม์มีอยู่ภายในเซลล์ที่ทำลายดีเอ็นเออย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำหน้าที่ในการปัดป้องผู้บุกรุก แต่ในทางกลับกันก็เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเช่นกัน สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาใหญ่หลวงสำหรับดีเอ็นเอปกติของนิวเคลียสของเซลล์และอาจนำไปสู่เหตุการณ์ที่ไม่พึงปรารถนา

เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นมีการยื่นออกมาคือเทโลเมียร์อยู่ด้านหนึ่งที่ปลายสายดีเอ็นเอทุกเส้น เนื่องจากเทโลโมเมอร์ประกอบด้วยลำดับเบสที่ไม่มีรหัสสำหรับโปรตีนสิ่งนี้เพียงอย่างเดียวจึงเป็นการป้องกัน DNA การเข้ารหัสเนื่องจากมันถูกแยกย่อยครั้งแรก นอกจากนี้การพับเทโลเมียร์ทำให้เอนไซม์ย่อยสลายดีเอ็นเอพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะหาจุดที่สามารถเริ่มการย่อยสลายได้โดยการม้วนปลายดีเอ็นเออิสระ นอกจากนี้เทโลเมียร์ที่พับแล้วยังมีแหล่งยึดเกาะสำหรับโปรตีนพิเศษ โปรตีนเหล่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่เพื่อป้องกันรอบปลายดีเอ็นเอ

ในทางกลับกันเทโลเมียร์มีความสำคัญในระหว่างการจำลองแบบนั่นคือระหว่างการเพิ่มดีเอ็นเอเป็นสองเท่า เนื่องจากโครงสร้างของพวกมันเอนไซม์ที่รับผิดชอบจึงไม่สามารถเริ่มต้นการเพิ่มดีเอ็นเอเป็นสองเท่าที่ส่วนท้ายของสายดีเอ็นเอ เป็นผลให้มีการสูญเสียคู่เบสในแต่ละรอบและโครโมโซมจะสั้นลงอย่างต่อเนื่อง เพื่อไม่ให้สิ่งนี้นำไปสู่การสูญเสียส่วนดีเอ็นเอที่จำเป็นก่อนวัยอันควรเทโลเมียร์จะอยู่ที่ส่วนปลาย พวกเขาไม่มีข้อมูลที่สำคัญทางพันธุกรรมใด ๆ และสามารถอยู่รอดจากการสูญเสียฐานข้อมูลบางส่วนได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ

หัวข้อนี้อาจเป็นที่สนใจของคุณ: ภารกิจของนิวเคลียสของเซลล์

โรคเทโลเมียร์

เทโลเมียร์อาจมีผลร้ายแรง ในกรณีของผลกระทบที่ตามมาความเสียหายต่อการเข้ารหัสดีเอ็นเอสำหรับโปรตีนมักเป็นสาเหตุ

โรคเทโลเมียร์มักเกิดจากการขาดโปรตีนเชิงซ้อน (Shelterine) ซึ่งอยู่รอบ ๆ เทโลเมียร์หรือเกิดจากเอนไซม์เทโลเมอเรส สิ่งนี้ส่งเสริมการหยุดชะงักของโครงสร้างผ่านการป้องกันที่ลดลง

เนื่องจากโครโมโซมมีจำนวนค่อนข้างสูงจึงไม่สามารถกำหนดประเภทของโรคให้กับโรคเทโลเมอริกได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งหมายความว่าอวัยวะต่าง ๆ สามารถได้รับผลกระทบ

Telomeropathy

คำว่า telomeropathy ใช้สำหรับโรคที่เกิดขึ้นเนื่องจากเทโลเมียร์เสียหาย โรคเทโลเมียร์มักใช้เป็นคำที่เทียบเท่า เนื่องจากสาเหตุที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของโรคเหล่านี้ telomeropathies ทั้งหมดจะเป็นแบบเรื้อรัง

ใน telomeropathy เทโลเมียร์มักจะสั้นลงจนถึงระดับที่ดีเอ็นเอที่ตามมาถูกโจมตีเนื่องจากขาดเอนไซม์เทโลเมอเรสหรือโปรตีนที่สร้างคอมเพล็กซ์ที่กำบัง บางครั้ง DNA ที่เป็นรหัสของโปรตีนจะได้รับผลกระทบดังนั้นจึงสามารถรู้สึกถึงความเสียหายในร่างกายได้

Telomeropathies รวมถึงโรคจำนวนมากที่ไม่เฉพาะเจาะจงกับ telomeropathies นั่นหมายความว่าอาการมีความหลากหลายมากและมักมีสาเหตุอื่นร่วมด้วย ความรุนแรงของโรคยังแตกต่างกันมากและอาการเรื้อรังที่มีอาการอาจแข็งแรงหรืออ่อนแอ

telomeropathies ที่พบบ่อย ได้แก่ โรคปอดบวมโรคตับแข็งในตับหรือโรคโลหิตจางและความเสียหายต่อไขกระดูก

Telomeres มีบทบาทอย่างไรในการแก่?

เมื่อเราอายุมากขึ้นความต้องการเซลล์ใหม่ของร่างกายมนุษย์ยังคงดำเนินต่อไป เหนือสิ่งอื่นใดสิ่งนี้จำเป็นต่อการรักษากระบวนการในแต่ละเซลล์ของอวัยวะต่างๆ

เซลล์ใหม่เหล่านี้สร้างขึ้นโดยการแบ่งเซลล์ (เซลล์) เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรของเซลล์ ก่อนการแบ่งตัวออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั้งหมดและดีเอ็นเอทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า กระบวนการนี้เรียกว่าการจำลองแบบ เอนไซม์เฉพาะมีอยู่ในทุกเซลล์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากโครงสร้างของพวกมันเอนไซม์ที่รับผิดชอบจึงไม่สามารถเริ่มสร้างดีเอ็นเอเป็นสองเท่าที่ส่วนท้ายของสายดีเอ็นเอแต่ละเส้น

เป็นผลให้มีการสูญเสียคู่เบสในแต่ละรอบและโครโมโซมจะสั้นลงอย่างต่อเนื่อง

เทโลเมียร์ตั้งอยู่ที่ส่วนปลายเพื่อไม่ให้เกิดการสูญเสียส่วนดีเอ็นเอที่สำคัญในช่วงต้น พวกเขาไม่มีข้อมูลที่สำคัญทางพันธุกรรมใด ๆ และสามารถอยู่รอดจากการสูญเสียฐานข้อมูลบางส่วนได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ อย่างไรก็ตามเมื่ออายุมากขึ้นเทโลเมียร์จะลดลงต่ำกว่าความยาวที่กำหนดซึ่งเป็นอันตรายและอาจเกี่ยวข้องกับความเสียหาย

สิ่งนี้นำไปสู่การจับกุมวัฏจักรของเซลล์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้การชราภาพหรือการตายของเซลล์ตามแผน ดังนั้นร่างกายจึงสูญเสียศักยภาพในการต่ออายุและอายุมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

บทความถัดไปของเราอาจเป็นที่สนใจสำหรับคุณ: กระบวนการชรา

พวกเขามีบทบาทอย่างไรในการพัฒนามะเร็ง?

เทโลเมียร์ยังสามารถมีบทบาทสำคัญในการพัฒนามะเร็ง อย่างไรก็ตามสาเหตุของมะเร็งบ่อยขึ้นคือการกลายพันธุ์ภายในสายดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตามในการพัฒนาของมะเร็งการทำให้สั้นลงมีบทบาทเช่นเดียวกับการแก่ชรา

ด้วยเทโลเมียร์ที่สั้นกว่ามะเร็งมีแนวโน้มที่จะพัฒนา เหตุผลก็คือมีความเป็นไปได้สูงกว่าที่ส่วนของ DNA double strand ที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีนและมียีนจะถูกโจมตี ปัจจัยเสี่ยงนี้คือเทโลเมียร์สั้นที่มีอยู่แล้วตั้งแต่แรกเกิด

นอกจากนี้เอนไซม์เทโลเมอเรสในระดับต่ำและคอมเพล็กซ์โปรตีนที่พักพิงก็มีโอกาสมากขึ้น เทโลเมียร์ยังมีบทบาทสำคัญในมะเร็งที่มีอยู่ก่อนแล้ว

เมื่อเซลล์เสื่อมสภาพจะมีการเติบโตของเซลล์เพิ่มขึ้นและเพิ่มการแบ่งตัวของเซลล์ สิ่งนี้นำไปสู่การสั้นลงของเทโลเมียร์เร็วขึ้นซึ่งทำให้การเสื่อมต่อไปมีโอกาสมากขึ้น เซลล์พยายามที่จะตอบสนองต่อสิ่งนี้ผ่านกลไกต่างๆ แต่ก็ไม่ค่อยประสบความสำเร็จในเซลล์มะเร็ง

Telomerase คืออะไร?

Telomerase เป็นเอนไซม์ที่เกิดขึ้นในทุกเซลล์ของมนุษย์ แต่ไม่สามารถตรวจพบได้ในทุกเซลล์ Telomerase ทำงานโดยเฉพาะในเซลล์ต่อไปนี้:

เซลล์ของไขกระดูก
เซลล์ต้นกำเนิด
เซลล์สืบพันธุ์ (สารตั้งต้นของเซลล์อสุจิและไข่)
เซลล์ตัวอ่อน

ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์เนื่องจากเป็นที่ตั้งของการกระทำ ภารกิจหลักของเอนไซม์คือการลดการสูญเสียฐานของเทโลเมียร์ของดีเอ็นเอที่ส่วนท้ายของโครโมโซมระหว่างการจำลองแบบ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมิฉะนั้นการแบ่งเซลล์แต่ละครั้งการสูญเสีย DNA ค่อนข้างสูงเนื่องจากโครงสร้างจะทำให้อายุการใช้งานของเซลล์ลดลง

เป็นหนึ่งในเอนไซม์ไม่กี่ชนิดที่มีหน้าที่เป็น reverse transcriptase เพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งหมายความว่ามันสามารถสร้างสายดีเอ็นเอใหม่จากสายอาร์เอ็นเอซึ่งเป็นสำเนาของดีเอ็นเอ

เอนไซม์ที่เหลือในร่างกายมนุษย์ไม่มีหน้าที่นี้ สำหรับสิ่งนี้เทโลเมอเรสประกอบด้วยส่วนเล็ก ๆ ของ RNA ซึ่งทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับส่วนใหม่ของ DNA ในการทำเช่นนี้เอนไซม์จะใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าลำดับเกิดขึ้นซ้ำ ๆ บนเทโลเมียร์ ลำดับฐานของ RNA เป็นส่วนเสริมของลำดับการทำซ้ำนี้ สายดีเอ็นเอใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปที่ส่วนท้ายของเทโลเมียร์

อาหารสามารถส่งผลต่อ Telomeres ได้หรือไม่?

ได้รับการจัดตั้งขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์และนักวิจัยบางคนว่าอาหารมีผลต่อเทโลเมียร์ มีการศึกษาหลายครั้งเกี่ยวกับเรื่องนี้แล้ว แต่บางส่วนก็มีความขัดแย้ง

มีการกล่าวถึงการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพเพื่อเพิ่มการทำงานของเทโลเมอเรสเพื่อให้เทโลเมียร์สั้นลงในระหว่างการแบ่งเซลล์เกิดขึ้นในอัตราที่ช้าลง นอกจากนี้เทโลเมียร์ควรจะสามารถยืดยาวได้เนื่องจากมีกิจกรรมของเทโลเมียร์สูง

อาหารควรขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์จากพืชทุกครั้งที่ทำได้ การได้รับวิตามินในปริมาณสูงซึ่งช่วยต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในเซลล์ก็มีความสำคัญต่อการมีอิทธิพลต่อเทโลเมียร์ผ่านอาหาร ซึ่งส่งผลให้เกิดความเสียหายน้อยลงต่อ DNA double strand กรดไขมันโอเมก้า 3 ซึ่งมีอยู่มากในปลาที่มีไขมันก็มีผลดีเช่นกัน

เช่นเดียวกับการพยากรณ์โรคในทางปฏิบัตินอกเหนือจากการรับประทานอาหารการออกกำลังกายและการออกกำลังกายน้อยลงยังมีผลดีต่อความยาวของเทโลเมียร์ซึ่งเป็นเหตุผลที่คุณควรใส่ใจกับเรื่องนี้

คุณสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ได้ที่: ชะลอวัยและโภชนาการ