Telomerii

Telomeri (din alt grecesc τέλος  - sfârșit și μέρος  - parte) - secțiuni terminale ale cromozomilor . Regiunile telomerice ale cromozomilor se caracterizează prin lipsa capacității de a se conecta cu alți cromozomi sau cu fragmentele acestora și de a îndeplini o funcție de protecție.

Istorie și teorie

Termenul de „telomer” a fost propus de G. Möller în 1932 [1] .

La majoritatea eucariotelor, telomerii sunt alcătuiți din ADN cromozomial liniar specializat , compus din repetări scurte în tandem . În regiunile telomerice ale cromozomilor, ADN-ul, împreună cu proteinele care se leagă în mod specific de ADN-ul telomeric se repetă, formează un complex nucleoproteic - heterocromatina  telomerică constitutivă (structurală) .

Repetările telomerice sunt secvențe foarte conservatoare, de exemplu, repetările tuturor vertebratelor constau din șase nucleotide TTAGGG, repetările tuturor insectelor sunt TTAGG, iar repetările majorității plantelor sunt TTTAGGG.

Lungimea telomerului

Oamenii de știință de la Universitatea din Cardiff au descoperit că lungimea critică a telomerului uman, la care cromozomii încep să se conecteze între ei, este de 12,8 repetări telomerice [2] .

Schimbarea telomerilor

Cu fiecare ciclu de diviziune, telomerii celulari se scurtează din cauza incapacității ADN polimerazei de a sintetiza o copie a ADN-ului de la sfârșit. Este capabil să adauge numai nucleotide la o grupare 3’-hidroxil deja existentă.

Din acest motiv, ADN polimeraza are nevoie de un primer la care să poată adăuga prima nucleotidă.

Acest fenomen se numește subreplicare terminală și este una dintre cele mai importante cauze ale îmbătrânirii biologice .

Cu toate acestea, din cauza acestui fenomen, telomerii ar trebui să se scurteze foarte lent - cu mai multe (3-6) nucleotide pe ciclu celular, adică pentru numărul de diviziuni corespunzător limitei Hayflick , se vor scurta doar cu 150-300 de nucleotide.

Teoria marginotomiei

Pentru prima dată, o ipoteză care explică datele experimentale ale lui Leonard Hayflick a fost înaintată în 1971 de omul de știință sovietic Aleksey Matveyevich Olovnikov , propunând teoria marginotomiei  - un număr de diviziuni celulare și îmbătrânire din cauza subreplicării secvențelor ADN la sfârșitul cromozomi (regiuni telomerice).

Teoria sugerează că „neîmbătrânirea” bacteriilor se datorează formei circulare a ADN-ului, iar secvențele telomerice din celulele stem și canceroase sunt protejate datorită alungirii constante – cu fiecare diviziune celulară – de către o enzimă specială – ADN polimerază tandem. (nume modern - telomeraza ).

În următoarele două articole ( 1972 , 1973 ) din presa sovietică și străină, el a analizat în detaliu diferitele consecințe biologice ale ipotezei sale, inclusiv în legătură cu explicația îmbătrânirii, a carcinogenezei și a răspunsurilor imune.

Premiul Nobel pentru confirmarea experimentală a modificărilor telomerazei

În 1998, concluzia lui A. M. Olovnikov despre mecanismul telomeric de limitare a numărului de diviziuni celulare a fost confirmată de cercetătorii experimentali americani care au depășit limita Hayflick prin activarea telomerazei [3] .

Profesorul Leonard Hayflick a susținut în acest sens că „asumarea perspicace a lui Olovnikov a primit confirmare experimentală” [4] .

În 2009, pentru descoperirea unui mecanism de limitare a replicării ADN-ului prin scurtarea telomerilor și a enzimei telomerazei, Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină a fost acordat unei australiance care lucrează în SUA, Elizabeth Blackburn , și americanilor Carol Greider și Jack Szostak [5]. ] .

Ulterior, o decizie similară a Comitetului Nobel a provocat o serie de răspunsuri indignate în presa rusă [6] [7] .

Vezi și

Note

  1. Muller HJ Studii suplimentare privind natura și cauzele mutațiilor genetice // Proc. A șasea int. Congr. Genet. 1932.V.1. P.213-255.
  2. Natura fuziunii telomerilor și o definiție a lungimii critice a telomerilor în celulele umane. . Consultat la 4 noiembrie 2009. Arhivat din original la 19 aprilie 2017.
  3. Tabel . Nezavisimaya Gazeta (4 octombrie 2001). Consultat la 14 august 2010. Arhivat din original la 13 ianuarie 2010.
  4. Batin, M. Medicamente pentru bătrânețe  : [ arh. 7 mai 2012 ] : Publicație științifică populară. - Kostroma: YaOO „Pentru o creștere a speranței de viață”, 2007. - S. 22. - 64, [4] p. — 25.000 de exemplare.
  5. Premiul Nobel pentru Medicină 2009 a fost acordat unor oameni de știință din SUA  : [ arh. 30 iunie 2021 ] // RIA Novosti. - 2009. - 5 octombrie.
  6. Biologul sovietic care a prezis descoperirea „Nobel” în domeniul medicinei însuși a rămas fără premiu  : [ arh. 21 septembrie 2011 ] // Newsru.com. - 2009. - 6 octombrie.
  7. Borisova, A. Descoperirea și-a pierdut urma rusă  : Premiul Nobel pentru Medicină și Fiziologie 2009 a fost acordat la trei oameni de știință americani pentru descoperirea mecanismului genetic al îmbătrânirii: [ arh. 7 octombrie 2009 ] // Gazeta.ru. - 2009. - 5 octombrie.

Link -uri