telomery są krótkimi sekwencjami nukleotydów znajdowanymi na końcu chromosomów liniowych, które chronią informację genetyczną. U kręgowców telomery mają sekwencję heksameryczną TTAGGG.
podczas replikacji DNA, dwuniciowy DNA jest rozwijany, a polimeraza DNA syntetyzuje nowe nici. Jednakże, ponieważ polimeraza DNA porusza się w sposób jednokierunkowy (od 5′ do 3′), tylko wiodąca nić może być powielana w sposób ciągły. W przypadku pasma opóźnionego replikacja DNA jest nieciągła., U ludzi małe primery RNA przyłączają się do opóźnionej nici DNA, a DNA jest syntetyzowane w małych odcinkach około 100-200 nukleotydów, które są określane jako fragmenty Okazaki . Primery RNA są usuwane, zastępowane DNA i fragmenty Okazaki ligowane razem. Na końcu pasma opóźniającego nie jest możliwe dołączenie podkładu RNA, co oznacza, że za każdym razem, gdy komórka się rozdzieli, traci się niewielką ilość DNA. Ten „problem replikacji końcowej” ma poważne konsekwencje dla komórki, ponieważ oznacza to, że sekwencja DNA nie może być poprawnie replikowana, z utratą informacji genetycznej.,
aby temu zapobiec, telomery powtarzane są setki do tysięcy razy na końcu chromosomów. Za każdym razem, gdy dochodzi do podziału komórki, niewielki fragment sekwencji telomerycznych traci się na problem replikacji końcowej, chroniąc w ten sposób informację genetyczną. W pewnym momencie telomery stają się krytycznie krótkie. To ścieranie prowadzi do starzenia komórki, gdzie komórka nie jest w stanie podzielić, lub apoptotyczna śmierć komórki. Telomery są podstawą limitu Hayflicka, liczby razy komórka jest w stanie podzielić przed osiągnięciem starzenia .,
telomery znajdują się na końcu chromosomów, gdzie pomagają chronić przed utratą DNA podczas replikacji.
telomery mogą być przywrócone przez enzym telomerazy, który wydłuża długość telomerów. Aktywność telomerazy znajduje się w komórkach poddawanych regularnemu podziałowi, takich jak komórki macierzyste i komórki limfocytów układu odpornościowego. Telomery mogą być również rozszerzone poprzez alternatywne wydłużenie telomerów (ALT) szlaku., W tym przypadku, zamiast być rozszerzone, telomery są przełączane między chromosomami przez rekombinację homologiczną. W wyniku wymiany telomerów jeden zestaw komórek potomnych będzie miał krótsze telomery, a drugi zestaw będzie miał dłuższe telomery. Choć wciąż nie jest w pełni zrozumiały, ścieżka ALT jest recenzowana w .
minusem rozszerzenia telomeru jest możliwość niekontrolowanego podziału komórek i raka. W większości komórek nowotworowych stwierdzono nieprawidłowo wysoką aktywność telomerazy, a guzy nie-telomerazy często wykazują aktywację szlaku alat., Oprócz możliwości utraty informacji genetycznej, komórki z krótkimi telomerami są narażone na wysokie ryzyko nieprawidłowej rekombinacji chromosomów, co może prowadzić do niestabilności genetycznej i aneuploidii (nieprawidłowej liczby chromosomów).
geometria komórkowa odgrywa ważną rolę w architekturze jądrowej i dynamice chromosomów, w tym telomerów . Ostatnie prace wykazały, że siły mechaniczne mogą regulować ścieżki zaangażowane w utrzymanie integralności genomu. ATR jest białkiem jądrowym, które może wyczuwać uszkodzenie DNA., Po naprężeniu osmotycznym lub mechanicznym rozciąganiu ATR powraca do błony jądrowej, co sugeruje, że ATR jest mechanoczuły, a ta właściwość pomaga chronić DNA przed naprężeniami mechanicznymi . Ponadto rozciąganie struktury tetraplexu telomeru za pomocą pęsety magnetycznej wykazało, że istnieje on w trzech różnych, złożonych stanach, które mają różne okresy życia i stabilność mechaniczną . Wyniki te sugerują, że siły mechaniczne wpływają na rolę telomerów w ochronie genomu i w genezie nowotworów .
Dodaj komentarz