Anatomi-Lexikon

Telomerer

definition

Telomerer är en del av varje DNA. De befinner sig i slutet av kromosomerna och i inget fall kodar de för gener. Till skillnad från resten av kromosomen har telomerer inte dubbelsträngat DNA. De finns som en enda tråd.

Till skillnad från resten av DNA, visar de inte heller en hög variation i basernas ordning, utan består av upprepade bassekvenser. Detta är viktigt för att uppfylla deras funktion.

De upprepade sekvenserna får telomererna i kromosomen att krulla sig på ett sådant sätt att de inte tillåter ett enzym att attackera slutet på kromosomen. För varje cellcykel sker en förkortning av telomererna orsakade av cellproliferation.

Telomerernas anatomiska intrikat

Varje kromosom består av två DNA-strängar som löper i olika riktningar, den så kallade antiparallella riktningen. På varje sida av en DNA-sträng finns en telomer i slutet. Beroende på cellcykeln finns det antingen två eller fyra telomerer per kromosom. Totalt finns det antingen 96 eller 192 telomerer per cell med 46 kromosomer.

Om DNA-strängarna helt enkelt slutade blindt skulle detta ge olika proteiner möjlighet att attackera DNA. Till skillnad från en stor del av DNA: t, bär inte telomererna någon information som är viktig för cellernas funktion.

Snarare finns det en bassekvens i telomererna som upprepas om och om igen. Denna sekvens består av sex baser och har guanin tre gånger, adenosin en gång och tymin två gånger. Denna upprepade sekvens leder i slutändan till baserna på en telomer som bildar baspar med varandra. Detta leder till en vikning av ändarna och telomererna finns inte längre som en enda tråd utan som en spole. För att celler ska multiplicera under replikering är det dock nödvändigt att de vikta telomererna utvecklas.

Vilka funktioner har telomererna?

Telomerer har i huvudsak två roller. Å ena sidan är de viktiga under den normala cellcykeln eller under G0-fasen. Enzymer finns i cellerna som kontinuerligt bryter ner DNA. Detta tjänar å ena sidan för att avvärja inkräktare, men å andra sidan är det också oönskat. Detta utgör ett enormt problem för cellkärnans normala DNA och kan leda till oönskade händelser.

För att förhindra att detta händer finns det ett överhäng, telomeren, på ena sidan i slutet av varje enskild DNA-sträng. Eftersom telomören består av bassekvenser som inte kodar för proteiner är detta ensamt ett skydd för det kodande DNA eftersom det först bryts ner. Dessutom, genom att vika telomererna, har de DNA-nedbrytande enzymerna svårt att hitta en punkt där de kan börja sin nedbrytning genom att krulla den fria DNA-änden.Dessutom ger vikta telomerer bindningsställen för speciella proteiner. Dessa proteiner är relativt stora för att skydda DNA-änden.

Å andra sidan är telomererna viktiga under replikering, dvs under duplicering av DNA. På grund av strukturen kan de ansvariga enzymerna inte börja fördubbla DNA i slutet av en DNA-sträng. Som ett resultat finns det en förlust av baspar med varje cykel och kromosomerna förkortas kontinuerligt. Så att detta inte leder till en för tidig förlust av viktiga DNA-segment är telomererna placerade i ändarna. De har ingen genetiskt viktig information och kan överleva en förlust av några baser utan problem.

Detta ämne kan också vara av intresse för dig: Funktioner i cellkärnan

Telomerer sjukdomar

Telomerer kan ha allvarliga effekter. I händelse av en sådan efterföljande effekt är skada på DNA som kodar för proteiner vanligtvis orsaken.

Telomeres sjukdom orsakas oftast av brist på proteinkomplex (Skydd), som är belägna runt telomererna, eller orsakas av enzymet telomeras. Detta främjar strukturella störningar genom minskat skydd.

På grund av det relativt höga antalet kromosomer kan en kategori av sjukdomar inte tillförlitligt tilldelas en telomer sjukdom. Detta innebär att många olika organ kan påverkas.

Telomeropati

Termen telomeropati används för sjukdomar som uppstår på grund av skadade telomerer. Telomersjukdom används vanligtvis som en ekvivalent term. På grund av den irreversibla orsaken till dessa sjukdomar kommer alla telomeropatier att vara kroniska.

I telomeropati förkortas vanligen telomererna i en sådan utsträckning att det efterföljande DNA attackeras på grund av brist på enzymet telomeras eller de proteiner som bildar skyddskomplexet. Ibland påverkas DNA-kodning för proteiner, så skadan kan kännas i kroppen.

Telomeropatier inkluderar ett stort antal sjukdomar som inte är särskilt specifika för telomeropatier. Detta innebär att symtomen är mycket olika och ofta har andra orsaker. Sjukdomens svårighetsgrad är också mycket annorlunda och den kroniska utvecklingen med symtomen kan vara stark eller svag.

De vanligaste telomeropatierna inkluderar lunginflammation, levercirros eller anemi och skada på benmärgen.

Vilken roll spelar telomerer i åldrandet?

När vi åldras fortsätter människokroppens behov av nya celler. Detta är bland annat nödvändigt för att upprätthålla processerna i de enskilda cellerna i de olika organen.

Dessa nya celler skapas genom celldelning (Mitos) som en del av cellcykeln. Före delning fördubblas alla cellorganeller och allt DNA. Denna process kallas replikering. Det finns specifika enzymer i varje cell för detta ändamål. Men på grund av sin struktur kan de ansvariga enzymerna inte börja fördubbla DNA i slutet av varje DNA-sträng.

Som ett resultat finns det en förlust av baspar med varje cykel och kromosomerna förkortas kontinuerligt.

Telomererna är placerade i ändarna så att detta inte leder till en tidig förlust av viktiga DNA-segment. De har ingen genetiskt viktig information och kan överleva en förlust av några baser utan problem. Med ålderdom är dock telomererna kortare än en viss längd, vilket är farligt och potentiellt förknippat med skador.

Detta leder antingen till ett irreversibelt cellcykelstopp, åldrande eller till en planerad celldöd. På så sätt tappar kroppen kontinuerligt sin potential för förnyelse och åldras.

Vår nästa artikel kan också vara av intresse för dig: Åldrande

Vilken roll spelar de i cancerutvecklingen?

Telomerer kan också spela en viktig roll i utvecklingen av cancer. Oftare är dock orsaken till cancer en mutation inom DNA-strängen. I utvecklingen av cancer spelar förkortningen dock en roll som vid åldrande.

Med kortare telomerer är det mer sannolikt att cancer utvecklas. Anledningen till detta är högre sannolikhet att den del av DNA-dubbelsträngen som kodar för proteiner och innehåller gener kommer att attackeras. En riskfaktor för detta är korta telomerer som redan finns från födseln.

Dessutom gör låga nivåer av enzymet telomeras och shelterinproteinkomplexet det mer troligt. Telomerer spelar också en viktig roll i redan existerande cancer.

I samband med degeneration av cellerna finns ökad celltillväxt och ökad celldelning. Detta leder till en snabbare förkortning av telomererna, vilket gör ytterligare degeneration mer sannolikt. Cellen försöker reagera på detta genom olika mekanismer, men detta är sällan framgångsrikt i cancerceller.

Vad är ett telomeras?

Telomeras är ett enzym som förekommer i varje mänsklig cell, men som inte kan detekteras i alla celler. Telomeras är särskilt aktivt i följande celler:

Benmärgsceller
Stamceller
Könsceller (Föregångare till spermier och äggceller)
embryonala celler

Det förekommer huvudsakligen i cellkärnan, eftersom det är här dess verkningsplats är. Enzymets huvuduppgift är att minimera basförlusten av DNA-telomererna i slutet av kromosomerna under replikation. Detta är viktigt, eftersom annars med en celldelning leder en relativt hög förlust av DNA på grund av strukturen till en minskad livslängd för cellerna.

Det är ett av få enzymer som har funktionen av omvänd transkriptas för detta ändamål. Detta innebär att det kan generera en ny DNA-sträng från en RNA-sträng, som faktiskt är en kopia av DNA.

Resten av människokroppens enzymer har inte denna funktion. För detta består telomeraset av en liten sektion av RNA, som fungerar som en mall för den nya sektionen av DNA. För att göra detta utnyttjar enzymet det faktum att en sekvens uppträder upprepade gånger på telomererna. RNA-bassekvensen är komplementär till denna upprepande sekvens. Den nya DNA-strängen läggs till i slutet av telomeren.

Kan kost påverka telomerer?

Det är erkänt av vissa läkare och forskare att kosten påverkar telomerer. Flera studier har redan genomförts på detta, men några av dem är kontroversiella.

En hälsosam kost bör öka telomerasaktiviteten så att förkortningen av telomererna under celldelningen sker i en lägre takt. Dessutom bör telomererna till och med kunna förlängas på grund av den höga aktiviteten hos telomeras.

Dieten bör baseras på växtbaserade produkter när det är möjligt. Ett stort intag av vitaminer, som motverkar oxidativ stress i cellerna, är också viktigt för att påverka telomererna genom diet. Detta resulterar i mindre skada på DNA-dubbelsträngen. Omega-3-fettsyror, som finns rikligt med fet fisk, sägs också ha en positiv effekt.

Som med praktiskt taget alla prognoser har förutom kost, motion och mindre fysisk aktivitet också en positiv effekt på telomerernas längd, varför du bör vara uppmärksam på detta.

Du kan läsa mer detaljerad information om detta ämne under: Anti-aging och näring