Как са свързани продължителността на живота и теломерите
Физиологичното стареене е многофакторно явление, което зависи от няколко генетични и външни фактора. Един от генетичните фактори, влияещи върху скоростта на стареене и продължителността на живота на живите организми, е дължината на теломерите, теломерите са разположени в краищата на линейните хромозоми.
Някои съвременни лаборатории твърдят, че могат да предскажат биологичния ви живот. Всичко, което трябва да направите, за да разберете колко дълго можете да живеете, е да осигурите 5 ml кръв и около 500-700 $ и да изчакате 4-5 седмици!
Остаряването и дълголетието са били и остават загадка за много изследователи. Процесът на стареене зависи от няколко фактора, включително наличието на увреждане на ДНК поради оксидативен стрес, фактори на околната среда, хронологична (паспортна) възраст, рискови фактори като инциденти и др. Освен това се смята, че някои структури, наречени теломери, също играят важна роля в процеса на стареене.
Теломери - това са специални структури, които са разположени в краищата на линейни хромозоми. Те защитават хромозомите и осигуряват структурна стабилност на линейните ДНК молекули. Отбелязва се, че по време на стареенето дължината на тези структури намалява.
Какво представляват теломерите?
Разположени в краищата на линейни хромозоми, теломерите са специфичен набор от некодиращи, повтарящи се ДНК последователности. Те образуват защитна капачка на хромозомите и изпълняват функция, подобна на пластмасовите връхчета (еглети) в краищата на връзките.
Повредените краища на хромозомите се характеризират с „лепкавост“ - те могат да се прикрепят към други хромозоми, причинявайки генетични отклонения. Теломерните повторения придават на линейните хромозоми стабилност и не им позволяват да се износват и прилепват един към друг.
Почти всички теломери имат обща последователност на една нишка Cn (A/T) m [където n> 1 и m = 1-4],
докато другата нишка с единия изпъкнал край има обща последователност Gn (T/A) m.
Те присъстват в повечето еукариотни клетки, а също и в някои прокариотни организми с линейни хромозоми. При гръбначните животни теломерите се състоят от множество повторения на последователността: 5'-TTAGGG-3 '.
Теломери като генетични бомби със закъснител
Процесът на репликация на еукариотна ДНК започва в молекулата на ДНК от няколко места. Нова ДНК се синтезира чрез оловна верига (която се синтезира непрекъснато) и изоставаща верига (характеризираща се с периодичен синтез на ДНК). За да започне синтеза на ДНК, участващият ензим изисква кратко парче РНК, наречено РНК праймер. В резултат на това крайната част на 3'-края на изоставащата нишка остава не копирана.
„Представете си фотокопирна машина, която прави перфектни копия на вашия текст, но винаги започва от втория ред на всяка страница и завършва на предпоследния ред.“
- Геномът: Автобиография на един вид в 23 глави (Мат Ридли)
- Геном: Автобиографията на един вид в 23 глави (от Мат Ридли)
Това явление се нарича "терминална недостатъчна репликация" и може да доведе до загуба на генетична информация, съдържаща се в самия край на молекулата.
Наличието на теломери в края на хромозомата предотвратява тази загуба на информация. По време на всеки цикъл на репликация, който се случва, когато клетката се раздели, за да се получат две нови клетки, част от теломерната последователност остава некопирана. В резултат на това с всяко клетъчно делене теломерите стават все по-кратки и по-къси, това явление се нарича „съкращаване на теломерите“.