• 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.
    Telomery w zdrowych komórkach[ | edytuj kod]
    Telomery (zaznaczone na biało) w chromosomach człowieka

    Tempo skracania telomeru[ | edytuj kod]

    W chwili zapłodnienia, telomer ma długość około 10 kpz. Do chwili narodzin skraca się do 5 kpz (osiemset powtórzeń sekwencji TTAGGG). Obszar subtelomerowy i telomerowy mają łącznie w chwili zapłodnienia 15 kpz, a w chwili narodzin dziecka 10 kpz.

    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.

    Średniej wielkości chromosom zawiera 130 milionów par zasad (130 Mpz), a gen zawiera około 120 tysięcy par zasad (120 kpz). Porównanie to pokazuje, jak niewielki fragment chromosomu stanowi telomer.

    Funkcje telomeru[ | edytuj kod]

    Telomer ma cztery zasadnicze funkcje:

    1. ochronę końca chromosomu przed uszkodzeniem lub nieprawidłową rekombinacją
    2. umożliwienie całkowitej replikacji chromosomu
    3. nadzorowanie ekspresji genów
    4. wspomaganie organizacji chromosomów w trakcie podziałów komórki.

    Dodatkowo, jak wynika z wcześniejszych rozważań, telomer spełnia rolę zegara komórkowego. Być może również ułatwia ustawianie się parami chromosomów homologicznych. Dwie pierwsze funkcje są niezbędne dla bezbłędnego dziedziczenia. Pozostałe umożliwiają kontrolowany dostęp do genów. W związku z problemem replikacji końca, kluczowe znaczenie ma funkcja druga. Bez systematycznego skracania telomerów redukcji musiałby ulegać obszar kodujący, a to prowadziłoby do zniszczenia i utraty genów. Trzecia funkcja – nadzorowanie ekspresji genów leżących w pobliżu końca chromosomu nie została jeszcze w pełni zbadana. Faktem jest, że skracanie telomeru wywołuje zmiany ekspresji genów.

    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.

    Telomery a proces starzenia[ | edytuj kod]

    Zegar telomerowy[ | edytuj kod]

    Ponieważ wszystkie procesy zachodzące w komórce wymagają obecności białek, zmiana ekspresji genów powoduje zmiany ilości wytwarzanych białek. Komórki stare przestają się dzielić, bo zaczyna w nich brakować białek umożliwiających podziały, a komórki rakowe dzielą się, choć powinny przestać.

    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.

    Chromosom może występować w dwóch zasadniczych postaciach: w postaci euchromatyny, gdy geny są łatwo dostępne, i heterochromatyny, gdy geny są ściśle upakowane i „schowane”. Wydaje się, że długi telomer sprzyja „maskowaniu” genów okołotelomerowych, a więc jego skracanie powoduje z czasem ich uaktywnienie. Ich działanie ujawnia się w starszych komórkach i może polegać np. na zmniejszeniu produkcji czynnika EF (ang. elongation factor), odpowiedzialnego za wydłużanie łańcucha białkowego. To może zmniejszać tempo procesów w organizmie. W efekcie zmniejszanie „okrywy” telomerowej może powodować zwiększanie ekspresji jednych genów i zmniejszanie ekspresji innych. Organizm funkcjonuje wolniej, tempo przemiany materii się zmniejsza, tkanki i narządy zaczynają się starzeć.

    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.

    W zasadzie telomer stabilizuje chromosom tak długo, jak długo istnieje. Można jednak wyobrazić sobie sytuację, gdy telomer przestaje istnieć. Zmiany wówczas zachodzące w komórce są bardziej gwałtowne i spektakularne niż w przypadku opisanym wyżej. Chromosomy bez telomerów mogą zlepiać się z innymi chromosomami, ale także z białkami DDBP (ang. damaged DNA-binding proteins), których zadaniem jest wykrywanie uszkodzeń DNA, a co za tym idzie zapobieganie dziedziczeniu uszkodzonego materiału genetycznego. Gdy telomer znika i dochodzi do odsłonięcia ostatnich sekwencji TTAGGG, białka DDBP gromadzą się na uszkodzonym chromosomie, a tym samym stają się niedostępne dla reszty komórki. Inne białka, normalnie regulowane obecnością DDBP, zaczynają się uaktywniać. Są to białka regulatorowe, w tym p53, CDK2, cyklina E, p21. Zaczyna się lawina zdarzeń mających doprowadzić do zatrzymania cyklu komórkowego, dzięki czemu nie dochodzi do replikacji uszkodzonego DNA.

    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.

    Na skutek powyższych zależności, większość komórek umiera z chwilą osiągnięcia wieku określanego tzw. limitem Hayflicka, jednak część komórek (mniej więcej jedna na 3 mln) zaczyna wytwarzać telomerazę – enzym przeznaczony do rekonstrukcji telomerów – i staje się komórką nowotworową. Wydłużony na nowo telomer przestaje przyłączać cząsteczki DDBP, a komórka zaczyna się dzielić. Zachowuje tę zdolność tak długo, jak długo ma telomery. Pojawiły się hipotezy, że w takim razie wystarczy komórki rakowe pozbawić telomerazy, by zatrzymać proces rakowacenia. Niestety, inne doniesienia mówią, że zaawansowane stadia niektórych nowotworów nie zawierają telomerazy.

    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.

    W 2014 Holstege i in. zasugerowali, że komórki macierzyste pozyskane we wczesnym okresie życia mogą być wykorzystane w późnej starości do przywracania wydłużonych telomerów. W innym badaniu, w grupie mężczyzn wykazano, że obniżanie się funkcji kognitywnych może być związane z długością telomerów. Stwierdzono negatywny związek pomiędzy długością telomerów a ryzykiem zachorowania na chorobę wieńcową serca.

    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.


    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    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.
    Choroba niedokrwienna serca – (ChNS; łac. morbus ischaemicus cordis, MIC; ang. ischaemic heart disease, IHD) – zespół objawów chorobowych będących następstwem przewlekłego stanu niedostatecznego zaopatrzenia komórek mięśnia sercowego w tlen i substancje odżywcze. Zaburzenie równowagi pomiędzy zapotrzebowaniem a możliwością ich dostarczenia, pomimo wykorzystania mechanizmów autoregulacyjnych zwiększających przepływ przez mięsień sercowy, zwanych rezerwą wieńcową, doprowadza do niedotlenienia zwanego również niewydolnością wieńcową.
    Sir Howard Felix Hanlan Cooke (ur. 13 listopada 1915 w Goodwill w parafii Saint James) – polityk jamajski, gubernator generalny Jamajki w latach 1991-2006.

    Reklama

    Czas generowania strony: 1.07 sek.