• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Telomer - genetyka



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Onkogeneza (ang. oncogenesis) - proces prowadzący do powstania nowotworu. Zwykle zachodzący na poziomie DNA w postaci mutacji molekularnej. Zmiany zachodzą na wielu poziomach:Podział komórki - proces zachodzący u wszystkich żywych organizmów, w którym komórka macierzysta dzieli się na dwie lub więcej komórek potomnych. Podział komórkowy jest jedną z faz cyklu komórkowego.

    Telomer – fragment chromosomu, zlokalizowany na jego końcu, który zabezpiecza go przed uszkodzeniem podczas kopiowania. Telomer skraca się podczas każdego podziału komórki. Proces ten, będący „licznikiem podziałów”, równocześnie z każdym skróceniem zwiększa ryzyko nowotworzenia oraz przekłada się na proces starzenia się.

    Barbara McClintock (ur. 16 czerwca 1902 w Hartford w stanie Connecticut, zm. 2 września 1992 w Huntington w stanie Nowy Jork) – amerykańska genetyczka, laureatka Nagrody Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny w roku 1983 za odkrycie transpozonów.Starzenie się – zmniejszenie zdolności do odpowiedzi na stres środowiskowy, które pojawia się w organizmach wraz z upływem czasu, naturalne i nieodwracalne nagromadzenie się uszkodzeń wewnątrzkomórkowych, przerastające zdolności organizmu do samonaprawy. Starzenie się powoduje utratę równowagi wewnętrznej organizmu, co zwiększa ryzyko wystąpienia chorób. Prowadzi do upośledzenia funkcjonowania komórek, tkanek, narządów i układów, zwiększa podatność na choroby (np. choroby krążenia, Alzheimera, nowotwory), wreszcie prowadzi do śmierci.
    Telomer to kwadrupleks DNA

    Telomer to element strukturalny chromosomu zapewniający mu stabilność. Każdy chromosom ma dwa telomery umiejscowione na jego końcach. W każdej komórce somatycznej człowieka występują więc w sumie 92 telomery. Telomer zbudowany jest z kilku tysięcy zasad nukleinowych i związanych z nimi białek. Sekwencja składająca się na telomer człowieka jest niezmienna, powtarzalna i zbudowana jest z nukleotydów: TTAGGG. Telomer nie zawiera żadnych genów i w konsekwencji nie koduje żadnych białek. U ludzi i innych kręgowców sekwencja ta jest taka sama. W miarę posuwania się w stronę geometrycznego środka chromosomu sekwencja zaczyna ulegać subtelnym zmianom – jest to tak zwany obszar subtelomerowy. Jest to obszar zawierający zarówno sekwencje niekodujące, jak i kodujące. Przykładem sekwencji kodującej jest sekwencja Y'(Y' element) u Saccharomyces cerevisiae, która koduje helikazę RNA. Sekwencje występujące w obszarze subtelomerowym mogą stopniowo coraz mniej przypominać podstawową. Zamiast powtórzeń TTAGGG mogą pojawiać się podjednostki takie jak TAGGG, TTTGGG, TTAAGG itp. Telomer i obszar subtelomerowy tworzą wspólnie tzw. końcowy fragment restrykcyjny (ang. TRF – terminal restriction fragment). W miarę posuwania w stronę środka chromosomu sekwencje stają się coraz bardziej różnorodne, aż stają się unikatowe i bardzo złożone i zaczynają kodować białka. Są to pierwsze geny, tzw. geny okołotelomerowe. Zasady nukleinowe na końcu telomeru ułożone są na kształt „koniczyny”, zawierającej dużą ilość guaniny.

    Limit Hayflicka – maksymalna liczba podziałów komórkowych. Leonard Hayflick w 1965 zaobserwował, że komórki w hodowli są w stanie podzielić się ograniczoną liczbę razy zanim ulegną apoptozie, a im bliżej limitu tym więcej oznak starzenia wykazują. Limit Hayflicka jest uważany za jedną z przyczyn starzenia się.Euchromatyna to rozluźniona forma chromatyny. Zawiera głównie geny aktywne transkrypcyjnie. W wyniku kondensacji euchromatyny dochodzi do powstania chromatyny zwartej (heterochromatyny), która w okresach wzmożonej aktywności transkrypcyjnej może ponownie przekształcać się (dekondensować) w chromatynę luźną.

    Długość telomerów w komórkach zwykle skraca się z wiekiem.

    Historia odkrycia telomerów[ | edytuj kod]

    Początek[ | edytuj kod]

    Terminu tego pierwszy, w 1939 roku, raz użył Hans Muller, na piętnaście lat przed opublikowaniem odkryć Jamesa Watsona i Francisa Cricka. Nazwa, którą nadał swemu odkryciu (stgr. τέλος telos „koniec” + μέρος meros „część”) sugeruje, że wiedział, jaką pełnią funkcję w chromosomie. Co więcej, dowiódł, że telomer zabezpiecza końce chromosomu przed niszczeniem.

    Heterochromatyna jest częścią chromatyny w jądrze interfazowym, w której nić DNA jest szczególnie mocno upakowana. Jej cechą charakterystyczną jest ograniczenie udziału w procesie transkrypcji, co ma wpływ na ekspresję genów.Białko p53 – czynnik transkrypcyjny o własnościach supresora nowotworowego. Białko p53 jest zaangażowane w regulację wielu procesów komórkowych, a w szczególności aktywacji mechanizmów naprawy DNA lub indukcji apoptozy w odpowiedzi na uszkodzenia DNA.

    Wczesne badania[ | edytuj kod]

    W latach 40. XX wieku Barbara McClintock dowiodła, że chromosomy pozbawione telomerów zlepiają się i łączą w nieprawidłowy sposób z innymi chromosomami, co więcej nieprawidłowo rozdzielają w czasie podziału komórki.

    Telomer

    Problem replikacji końca[ | edytuj kod]

    W 1972 James Watson wykazał, że normalny chromosom podczas duplikacji powinien ulegać skróceniu. Nazwał to problemem replikacji końca. Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, należy uświadomić sobie, że nić DNA jest kopiowana (replikacja DNA) tylko w jednym kierunku. Proces ten rozpoczyna komplet starterów, które przyczepiają się do pojedynczej nici w kilku miejscach naraz i rozpoczynają kopiowanie. Sam starter niczego nie kopiuje, ale uruchamia proces replikacji poprzez uaktywnienie polimerazy DNA. Polimeraza kopiuje nić, przesuwając się wzdłuż niej, podczas gdy startery oddzielają zreplikowane fragmenty. Przy każdej replikacji miejsce przyczepu startera najbliższego telomerowi nie może zostać skopiowane, ponieważ polimeraza nie może się cofać. W efekcie replikacji towarzyszyć powinno skracanie chromosomu, w wyniku skracania nici potomnych.

    p21 / WAF1 (znany również jako inhibitor 1 kinaz zależnych od cyklin lub białko oddziałujące z CDK 1) – białko, które u człowieka kodowane jest przez gen CDKN1A, zlokalizowany na chromosomie 6 (6p21.2).PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.

    Przykład[ | edytuj kod]

    Wyobraźmy sobie dwie jednokierunkowe nitki szosy (nici DNA), biegnące w przeciwnych kierunkach między miastem A (3') i B (5'). Maszyny asfaltujące (polimeraza) mogą pracować tylko w jednym kierunku (od miasta A do miasta B – od końca 3' do 5') i żeby rozpoczęły muszą stać na już wykonanym fragmencie asfaltu. Ponieważ maszyny mogą pracować tylko w jednym kierunku, nie mogą cofnąć się, żeby zaasfaltować fragment, na którym stała maszyna rozpoczynając pracę. W związku z tym droga, w wyniku jej asfaltowania, skraca się o mały fragment, znajdujący się na jednym z końców.

    Para zasad (pz lub bp z (ang.) base pair) - w biologii molekularnej - komplementarne, połączone wiązaniami wodorowymi zasady azotowe nukleotydów dwóch różnych nici kwasu nukleinowego. W parach zasad podaje się długość cząsteczek DNA.Język grecki klasyczny, greka klasyczna – stadium rozwojowe języka greckiego, używanego w okresie klasycznym (500 r. p.n.e. - 350 r. p.n.e.) starożytnej Grecji. Był to jeden z ważniejszych języków starożytności, rozpowszechniony na znacznych obszarach Półwyspu Bałkańskiego i Azji Mniejszej oraz na Cyprze. Dzisiaj ten język można studiować na filologii klasycznej. Był to język bogatej literatury, w okresie klasycznym działali Tukidydes, Arystofanes, Platon, mówcy ateńscy.

    Dalsze badania[ | edytuj kod]

    Na podstawie badań Watsona radziecki uczony Aleksiej Ołownikow wysnuł hipotezę, że długość chromosomu może się wiązać z procesem starzenia komórkowego. Jego wywód został przełożony z rosyjskiego na angielski po dwóch latach i dopiero wówczas zainteresował się tym zagadnieniem Cal Harley. Mniej więcej w tym samym czasie Elizabeth Blackburn zsekwencjonowała telomery kilku gatunków zwierząt. W 1986 Howard Cooke odkrył, że telomery komórek somatycznych są znacznie krótsze niż telomery komórek linii płciowej. W 1988 Robin Allshire ustaliła sekwencję telomeru człowieka, a Carol Greider ustaliła wiek różnych telomerów. Okazało się, że młodsze są dłuższe.

    Polimeraza DNA – enzym katalizujący syntezę DNA w czasie replikacji lub naprawy DNA. Synteza ta polega na polimeryzacji deoksyrybonukleotydów przez wytwarzanie wiązań fosfodiestrowych między nimi. Substratami do tej reakcji są nukleotydy trójfosforanowe, a jej produktem ubocznym jest pirofosforan, złożony z dwóch reszt fosforanowych. Dlatego składnikami DNA są nukleotydy jednofosforanowe (monofosforanowe). Większość polimeraz DNA wymaga matrycy, w formie jednoniciowego DNA lub RNA, z krótkim obszarem dwuniciowym. Odcinek dwuniciowy powstaje przez przyłączenie się do jednoniciowej matrycy krótkiego komplementarnego do matrycy odcinka DNA lub RNA, zwanego primerem lub starterem (zwykle ma długość od kilku do ok. 20 nukleotydów).Chromosomy homologiczne - chromosomy o tym samym kształcie i wielkości, zawierają podobną informację genetyczną, czyli geny. Geny te jednak mogą występować w innych postaciach, czyli allelach. Jeden chromosom w parze pochodzi od ojca, a drugi od matki.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Francis Harry Compton Crick (ur. 8 czerwca 1916 w Northampton, zm. 28 lipca 2004 w San Diego) – angielski biochemik, genetyk i biolog molekularny, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w roku 1962. Wraz z Jamesem D. Watsonem, Mauricem Wilkinsem i Rosalindą Franklin odkrył strukturę molekularną DNA. Pracownik naukowy Laboratorium Biologii Molekularnej na Uniwersytecie Cambridge, członek Towarzystwa Królewskiego w Londynie.
    Chromosom – forma organizacji materiału genetycznego wewnątrz komórki. Nazwa pochodzi z greki, gdzie χρῶμα (chroma, kolor) i σῶμα (soma, ciało). Chromosomy rozróżniano poprzez wybarwienie. Pierwszy raz terminu tego użył Heinrich Wilhelm Waldeyer w roku 1888.
    Nowotwór (łac. neoplasma, skrót npl – z greckiego neoplasia) – grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany przez organizm, a nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Mutacje te powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego wymaga kilku mutacji, stąd długi, ale najczęściej bezobjawowy okres rozwoju choroby. U osób z rodzinną skłonnością do nowotworów część tych mutacji jest dziedziczona.
    Polimerazy (EC 2.7.7.6/7/19/48/49) – enzymy mające zdolność syntezy nici komplementarnej na matrycy pojedynczej nici kwasu nukleinowego. Polimerazy występują u wszystkich organizmów żywych.
    Carol W. Greider (ur. 15 kwietnia 1961 w San Diego) – amerykańska biolożka molekularna, profesor Johns Hopkins University, razem z Elizabeth Blackburn dokonała w 1984 odkrycia enzymu telomerazy. Prowadziła pionierskie badania nad telomerami. Razem z Elizabeth Blackburn i Jackiem W. Szostakiem została uhonorowana Nagrodą Nobla w 2009 roku.
    Starter, primer − w organizmach żywych polinukleotydowy fragment RNA powstający z udziałem prymazy i dołączany do opóźnionej nici DNA (starterowy RNA).
    Ekspresja genu (ang. gene expression) – proces, w którym informacja genetyczna zawarta w genie zostaje odczytana i przepisana na jego produkty, które są białkami lub różnymi formami RNA.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.028 sek.