ลักษณะทางกายวิภาค-พจนานุกรม

เทโลเมียร์

นิยาม

เทโลเมียร์เป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอทุกชนิด พวกมันอยู่ที่ส่วนปลายของโครโมโซมและไม่ว่าในกรณีใดจะเป็นรหัสของยีน ซึ่งแตกต่างจากโครโมโซมที่เหลือเทโลเมียร์ไม่มีดีเอ็นเอที่มีเกลียวสองเส้น มีให้ใช้งานเป็นเส้นใยเดี่ยว

ในทางตรงกันข้ามกับดีเอ็นเอที่เหลือพวกเขายังไม่แสดงความแปรปรวนสูงตามลำดับของฐาน แต่ประกอบด้วยลำดับเบสที่ซ้ำกัน นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปฏิบัติตามหน้าที่ของพวกเขา

ลำดับซ้ำ ๆ ทำให้เทโลเมียร์ของโครโมโซมขดตัวในลักษณะที่ไม่ยอมให้เอนไซม์โจมตีส่วนปลายของโครโมโซม ในแต่ละวัฏจักรของเซลล์จะมีการสั้นลงของเทโลเมียร์ที่เกิดจากการเพิ่มจำนวนของเซลล์

ความซับซ้อนทางกายวิภาคของ Telomeres

โครโมโซมแต่ละตัวประกอบด้วยดีเอ็นเอสองเส้นที่วิ่งไปในทิศทางที่ต่างกันซึ่งเรียกว่าทิศทางคู่ขนานกัน ในแต่ละด้านของสายดีเอ็นเอมีเทโลเมียร์อยู่ที่ส่วนท้าย ดังนั้นขึ้นอยู่กับวัฏจักรของเซลล์มีสองหรือสี่เทโลเมียร์ต่อโครโมโซม โดยรวมแล้วมีเทโลเมียร์ 96 หรือ 192 ชิ้นต่อเซลล์ที่มีโครโมโซม 46 ตัว

หากสายดีเอ็นเอจบลงแบบสุ่มสี่สุ่มห้าสิ่งนี้จะทำให้โปรตีนต่างๆมีโอกาสโจมตีดีเอ็นเอได้ ในทางตรงกันข้ามกับดีเอ็นเอส่วนใหญ่เทโลเมียร์ไม่ได้มีข้อมูลใด ๆ ที่สำคัญต่อการทำงานของเซลล์

แต่มีลำดับเบสในเทโลเมียร์ที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า ลำดับนี้ประกอบด้วยหกฐานและมี guanine สามครั้ง adenosine หนึ่งครั้งและ thymine สองครั้ง ลำดับที่ซ้ำซากนี้นำไปสู่ฐานของเทโลเมียร์ที่สร้างการจับคู่ฐานกับอีกคนหนึ่งในที่สุด สิ่งนี้นำไปสู่การพับของปลายและเทโลเมียร์ไม่ได้อยู่เป็นเกลียวเดียวอีกต่อไป แต่เป็นขดลวด อย่างไรก็ตามสำหรับเซลล์ที่จะทวีคูณระหว่างการจำลองแบบจำเป็นที่เทโลเมียร์ที่พับจะคลี่ออก

Telomeres มีหน้าที่อะไร?

Telomeres มีสองบทบาท ในแง่หนึ่งพวกมันมีความสำคัญระหว่างวัฏจักรของเซลล์ปกติหรือในช่วง G0 เอนไซม์มีอยู่ภายในเซลล์ที่ทำลายดีเอ็นเออย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำหน้าที่ในการปัดป้องผู้บุกรุก แต่ในทางกลับกันก็เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเช่นกัน สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหาใหญ่หลวงสำหรับดีเอ็นเอปกติของนิวเคลียสของเซลล์และอาจนำไปสู่เหตุการณ์ที่ไม่พึงปรารถนา

เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นมีการยื่นออกมาคือเทโลเมียร์อยู่ด้านหนึ่งที่ส่วนท้ายของดีเอ็นเอแต่ละเส้น เนื่องจากเทโลโมเมอร์ประกอบด้วยลำดับเบสที่ไม่มีรหัสสำหรับโปรตีนสิ่งนี้เพียงอย่างเดียวจึงเป็นการป้องกัน DNA การเข้ารหัสเนื่องจากมันถูกแยกย่อยครั้งแรก นอกจากนี้การพับเทโลเมียร์ทำให้เอนไซม์ย่อยสลายดีเอ็นเอพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะหาจุดที่สามารถเริ่มการย่อยสลายได้โดยการม้วนปลายดีเอ็นเออิสระนอกจากนี้เทโลเมียร์ที่พับแล้วยังมีจุดยึดเกาะสำหรับโปรตีนชนิดพิเศษ โปรตีนเหล่านี้มีขนาดค่อนข้างใหญ่เพื่อป้องกันรอบปลายดีเอ็นเอ

ในทางกลับกันเทโลเมียร์มีความสำคัญในระหว่างการจำลองแบบนั่นคือระหว่างการทำสำเนาดีเอ็นเอ เนื่องจากโครงสร้างทำให้เอนไซม์ที่รับผิดชอบไม่สามารถเริ่มต้นการเพิ่มดีเอ็นเอเป็นสองเท่าที่ส่วนท้ายของสายดีเอ็นเอ เป็นผลให้มีการสูญเสียคู่เบสในแต่ละรอบและโครโมโซมสั้นลงอย่างต่อเนื่อง เพื่อไม่ให้สิ่งนี้นำไปสู่การสูญเสียส่วนดีเอ็นเอที่จำเป็นก่อนวัยอันควรเทโลเมียร์จะอยู่ที่ส่วนปลาย พวกเขาไม่มีข้อมูลที่สำคัญทางพันธุกรรมใด ๆ และสามารถอยู่รอดจากการสูญเสียฐานข้อมูลบางส่วนได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ

หัวข้อนี้อาจเป็นที่สนใจของคุณ: หน้าที่ของนิวเคลียสของเซลล์

โรคเทโลเมียร์

เทโลเมียร์อาจมีผลร้ายแรง ในกรณีของผลกระทบที่ตามมาความเสียหายต่อการเข้ารหัสดีเอ็นเอสำหรับโปรตีนมักเป็นสาเหตุ

โรคเทโลเมียร์ส่วนใหญ่มักเกิดจากการขาดโปรตีนเชิงซ้อน (Shelterine) ซึ่งอยู่รอบ ๆ เทโลเมียร์หรือเกิดจากเอนไซม์เทโลเมอเรส สิ่งนี้ส่งเสริมการหยุดชะงักของโครงสร้างผ่านการป้องกันที่ลดลง

เนื่องจากโครโมโซมมีจำนวนค่อนข้างสูงจึงไม่สามารถกำหนดประเภทของโรคให้กับโรคเทโลเมอร์ริกได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งหมายความว่าอวัยวะต่างๆหลายอย่างอาจได้รับผลกระทบ

Telomeropathy

คำว่า telomeropathy ใช้สำหรับโรคที่เกิดขึ้นเนื่องจากเทโลเมียร์ที่เสียหาย โรคเทโลเมียร์มักใช้เป็นคำที่เทียบเท่า เนื่องจากสาเหตุที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของโรคเหล่านี้ telomeropathies ทั้งหมดจะเป็นแบบเรื้อรัง

ใน telomeropathy เทโลเมียร์มักจะสั้นลงจนถึงระดับที่ดีเอ็นเอที่ตามมาถูกโจมตีเนื่องจากขาดเอนไซม์เทโลเมอเรสหรือโปรตีนที่สร้างคอมเพล็กซ์ที่กำบัง บางครั้งการเข้ารหัส DNA สำหรับโปรตีนได้รับผลกระทบดังนั้นจึงสามารถรู้สึกถึงความเสียหายในร่างกายได้

Telomeropathies รวมถึงโรคจำนวนมากที่ไม่เฉพาะเจาะจงกับ telomeropathies นั่นหมายความว่าอาการมีความหลากหลายมากและมักมีสาเหตุอื่นร่วมด้วย ความรุนแรงของโรคยังแตกต่างกันมากและอาการเรื้อรังที่มีอาการอาจแข็งแรงหรืออ่อนแอ

telomeropathies ที่พบบ่อย ได้แก่ โรคปอดบวมโรคตับแข็งในตับหรือโรคโลหิตจางและความเสียหายต่อไขกระดูก

Telomeres มีบทบาทอย่างไรในการแก่ชรา?

เมื่อเราอายุมากขึ้นความต้องการเซลล์ใหม่ของร่างกายมนุษย์ยังคงดำเนินต่อไป เหนือสิ่งอื่นใดสิ่งนี้จำเป็นต่อการรักษากระบวนการในแต่ละเซลล์ของอวัยวะต่างๆ

เซลล์ใหม่เหล่านี้สร้างขึ้นโดยการแบ่งเซลล์ (ไมโทซิส) เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรของเซลล์ ก่อนการแบ่งตัวออร์แกเนลล์ของเซลล์ทั้งหมดและดีเอ็นเอทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า กระบวนการนี้เรียกว่าการจำลองแบบ มีเอนไซม์เฉพาะในทุกเซลล์เพื่อการนี้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากโครงสร้างของพวกมันเอนไซม์ที่รับผิดชอบจึงไม่สามารถเริ่มสร้างดีเอ็นเอเป็นสองเท่าที่ส่วนท้ายของดีเอ็นเอแต่ละเส้นได้

เป็นผลให้มีการสูญเสียคู่เบสในแต่ละรอบและโครโมโซมสั้นลงอย่างต่อเนื่อง

เทโลเมียร์ตั้งอยู่ที่ส่วนปลายเพื่อไม่ให้เกิดการสูญเสียส่วนดีเอ็นเอที่สำคัญในช่วงต้น พวกเขาไม่มีข้อมูลที่สำคัญทางพันธุกรรมใด ๆ และสามารถอยู่รอดจากการสูญเสียฐานข้อมูลบางส่วนได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ อย่างไรก็ตามเมื่ออายุมากขึ้นเทโลเมียร์จะขาดความยาวที่กำหนดซึ่งเป็นอันตรายและอาจเกี่ยวข้องกับความเสียหาย

สิ่งนี้นำไปสู่การจับกุมวัฏจักรของเซลล์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้การชราภาพหรือการตายของเซลล์ตามแผน ดังนั้นร่างกายจึงสูญเสียศักยภาพในการต่ออายุและอายุมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง

บทความถัดไปของเราอาจเป็นที่สนใจสำหรับคุณ: กระบวนการชรา

พวกเขามีบทบาทอย่างไรในการพัฒนามะเร็ง?

เทโลเมียร์ยังมีส่วนสำคัญในการพัฒนามะเร็ง อย่างไรก็ตามสาเหตุของมะเร็งบ่อยขึ้นคือการกลายพันธุ์ภายในสายดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตามในการพัฒนาของมะเร็งการทำให้สั้นลงมีบทบาทเช่นเดียวกับการแก่ชรา

ด้วยเทโลเมียร์ที่สั้นกว่ามะเร็งมีแนวโน้มที่จะพัฒนามากขึ้น เหตุผลนี้มีความเป็นไปได้สูงกว่าที่ส่วนของ DNA double strand ซึ่งเข้ารหัสโปรตีนและมียีนจะถูกโจมตี ปัจจัยเสี่ยงสำหรับสิ่งนี้คือเทโลเมียร์สั้น ๆ ที่มีอยู่แล้วตั้งแต่แรกเกิด

นอกจากนี้เอนไซม์เทโลเมอเรสในระดับต่ำและคอมเพล็กซ์โปรตีนที่พักพิงทำให้มีโอกาสมากขึ้น เทโลเมียร์ยังมีบทบาทสำคัญในมะเร็งที่มีอยู่ก่อนแล้ว

ในบริบทของความเสื่อมของเซลล์มีการเติบโตของเซลล์เพิ่มขึ้นและการแบ่งเซลล์เพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การสั้นลงของเทโลเมียร์เร็วขึ้นซึ่งทำให้การเสื่อมต่อไปมีแนวโน้ม เซลล์พยายามที่จะตอบสนองต่อสิ่งนี้ผ่านกลไกต่างๆ แต่ก็ไม่ค่อยประสบความสำเร็จในเซลล์มะเร็ง

Telomerase คืออะไร?

Telomerase เป็นเอนไซม์ที่เกิดขึ้นในเซลล์ของมนุษย์ทุกเซลล์ แต่ไม่สามารถตรวจพบได้ในทุกเซลล์ Telomerase มีการใช้งานโดยเฉพาะในเซลล์ต่อไปนี้:

เซลล์ของไขกระดูก
เซลล์ต้นกำเนิด
เซลล์สืบพันธุ์ (สารตั้งต้นของเซลล์อสุจิและไข่)
เซลล์ตัวอ่อน

ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์เนื่องจากเป็นที่ตั้งของการกระทำ งานหลักของเอนไซม์คือการลดการสูญเสียฐานของเทโลเมียร์ของดีเอ็นเอที่ส่วนท้ายของโครโมโซมในระหว่างการจำลองแบบ นี่เป็นสิ่งสำคัญเพราะมิฉะนั้นในการแบ่งเซลล์แต่ละครั้งการสูญเสีย DNA ที่ค่อนข้างสูงเนื่องจากโครงสร้างจะทำให้อายุการใช้งานของเซลล์ลดลง

เป็นหนึ่งในเอนไซม์ไม่กี่ชนิดที่มีหน้าที่เป็น reverse transcriptase เพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งหมายความว่ามันสามารถสร้างสายดีเอ็นเอใหม่จากสายอาร์เอ็นเอซึ่งเป็นสำเนาของดีเอ็นเอ

เอนไซม์ที่เหลือของร่างกายมนุษย์ไม่มีหน้าที่นี้ สำหรับสิ่งนี้เทโลเมอเรสประกอบด้วยส่วนเล็ก ๆ ของ RNA ซึ่งทำหน้าที่เป็นแม่แบบสำหรับส่วนใหม่ของ DNA ในการทำเช่นนี้เอนไซม์จะใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าลำดับเกิดขึ้นซ้ำ ๆ บนเทโลเมียร์ ลำดับฐานของ RNA เป็นส่วนเสริมของลำดับการทำซ้ำนี้ ดีเอ็นเอสายใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปที่ส่วนท้ายของเทโลเมียร์

อาหารสามารถส่งผลต่อ Telomeres ได้หรือไม่?

เป็นที่ยอมรับโดยผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์และนักวิจัยบางคนว่าอาหารมีผลต่อเทโลเมียร์ มีการศึกษาหลายครั้งเกี่ยวกับเรื่องนี้แล้ว แต่บางส่วนก็มีความขัดแย้ง

อาหารที่ดีต่อสุขภาพควรเพิ่มการทำงานของเทโลเมอเรสเพื่อให้เทโลเมียร์สั้นลงระหว่างการแบ่งตัวของเซลล์จะเกิดขึ้นในอัตราที่ช้าลง นอกจากนี้เทโลเมียร์ควรจะสามารถยืดยาวได้เนื่องจากมีกิจกรรมที่สูงของเทโลเมอเรส

อาหารควรขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์จากพืชทุกครั้งที่ทำได้ การได้รับวิตามินในปริมาณสูงซึ่งช่วยต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในเซลล์ก็มีความสำคัญต่อการมีอิทธิพลต่อเทโลเมียร์ผ่านการรับประทานอาหาร ซึ่งส่งผลให้เกิดความเสียหายน้อยลงต่อ DNA double strand กรดไขมันโอเมก้า 3 ซึ่งมีอยู่มากในปลามันก็มีผลในเชิงบวกเช่นกัน

เช่นเดียวกับการพยากรณ์โรคในทางปฏิบัตินอกเหนือจากการรับประทานอาหารการออกกำลังกายและการออกกำลังกายน้อยลงยังมีผลดีต่อความยาวของเทโลเมียร์ซึ่งเป็นเหตุผลที่คุณควรใส่ใจกับเรื่องนี้

คุณสามารถอ่านข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ได้ที่: ชะลอวัยและโภชนาการ