Anatomi-Lexikon

telomerer

definition

Telomerer är en del av varje DNA. De är i slutet av kromosomer och kodar inte i något fall för gener. Till skillnad från resten av kromosomen har telomerer inte dubbelsträngat DNA. De finns som en enda sträng.

Till skillnad från resten av DNA: et har de inte heller en stor variation i basernas ordning, utan består av upprepande bassekvenser. Detta är viktigt för att deras funktion ska kunna fullgöras.

På grund av de repetitiva sekvenserna, kromosomens telomerer rullas upp på ett sådant sätt att de inte tillåter ett enzym att attackera kromosomänden. Med varje cellcykel sker en förkortning av telomererna orsakade av cellförökning.

Telomeres anatomiska komplikationer

Varje kromosom består av två DNA-strängar som löper i olika riktningar, den så kallade antiparallella riktningen. En telomer finns i slutet av varje sida av en DNA-sträng. Beroende på cellcykeln finns sålunda antingen två eller fyra telomerer per kromosom. Totalt finns 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: et, innehåller telomererna ingen 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 timin två gånger. Denna repetitiva sekvens leder slutligen till baserna i en telomerbas som parar sig ihop med varandra. Detta leder till vikning av ändarna och telomererna finns inte längre som en enda tråd, utan som en spole. För celler att multiplicera under replikering är det emellertid 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 inuti cellerna som kontinuerligt bryter ned DNA. Detta tjänar å ena sidan till 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 DNA-sträng. Eftersom telomören består av bassekvenser som inte kodar för proteiner är detta enbart ett skydd för det kodande DNA, eftersom det först bryts ned. Genom att fälla telomererna har de DNA-nedbrytande enzymerna dessutom svårt att hitta en punkt där de kan börja sin nedbrytning genom att krulla den fria DNA-änden. Dessutom tillhandahåller vikta telomerer bindningsställen för speciella proteiner. Dessa proteiner är relativt stora för att skydda DNA-änden skyddande.

Å andra sidan är telomererna viktiga under replikering, dvs. under fördubblingen av DNA. På grund av deras struktur kan de ansvariga enzymerna inte börja fördubbla DNA: t i slutet av en DNA-sträng. Som ett resultat är det förlust av baspar med varje cykel och kromosomerna förkortas kontinuerligt. Så att detta inte leder till en för tidig förlust av väsentliga 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: Uppgifter i cellkärnan

Telomeresjukdomar

Telomerer kan ha allvarliga effekter. Vid en sådan efterföljande effekt är skada på DNA-kodningen för proteiner vanligtvis orsaken.

Telomeres sjukdom orsakas oftast av brist på proteinkomplex (Shelterine), som är belägna runt telomererna, eller orsakade av enzymet telomeras. Detta främjar en störning av strukturen genom reducerat skydd.

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

Telomeropathy

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

Vid telomeropati förkortas vanligtvis telomererna i en sådan utsträckning att det efterföljande DNA attackeras på grund av brist på enzymtelomeras eller proteiner som bildar skyddskomplexet. Ibland påverkas DNA som kodar för proteiner, så att skadorna 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 kursen med symtomen kan vara stark eller svag.

De vanligaste telomeropatierna inkluderar lunginflammation, skrump i levern eller anemi och skador 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 uppdelning fördubblas alla cellorganeller och hela DNA: t. Denna process kallas replikering. Specifika enzymer finns för detta i varje cell. På grund av deras struktur kan emellertid de ansvariga enzymerna inte börja fördubbla DNA: t i slutet av varje DNA-sträng.

Som ett resultat är det 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 faller dock telomererna under en viss längd, vilket är farligt och potentiellt förknippat med skador.

Detta leder antingen till en oåterkallelig cellcykelstopp, senest eller till en planerad död av cellen. Således förlorar kroppen kontinuerligt sin potential för förnyelse och den åldras.

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

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 dock förkortningen en roll som vid åldrande.

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

Dessutom är det mindre troligt att låga halter av enzymtelomeras och skyddande proteinkomplex är. Telomererna spelar också en viktig roll i redan existerande cancer.

När cellerna degenererar finns det 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 upptäckas i alla celler. Telomeras är särskilt aktivt i följande celler:

Celler i benmärgen
Stamceller
Kärnceller (Prekursorer för spermier och äggceller)
embryonala celler

Det förekommer huvudsakligen i cellkärnan, eftersom det är där dess verkningsplats är. Huvuduppgiften för enzymet är att minimera basförlusten av telomererna av DNA vid slutet av kromosomerna under replikering. Detta är väsentligt, eftersom annars med varje celldelning leder en relativt hög förlust av DNA på grund av strukturen till en reducerad livslängd för cellerna.

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

Resten av enzymerna i människokroppen har inte denna funktion. För detta består telomeraset av en liten del av RNA, som fungerar som en mall för den nya delen av DNA. För att göra detta drar enzymet fördel av det faktum att en sekvens upprepas upprepade gånger på telomererna. RNA: s bassekvens är komplementär till denna upprepande sekvens. Den nya strängen av DNA läggs till i slutet av telomeren.

Kan diet påverka telomerer?

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

En hälsosam kost sägs öka aktiviteten för telomeras så att förkortningen av telomerer under celldelningen sker i en långsammare takt. Dessutom borde telomererna till och med kunna förlängas på grund av den höga aktiviteten hos telomeras.

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

Som med praktiskt taget alla prognoser, utöver diet, motion och mindre fysisk aktivitet har 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