Теломера - це що таке?

Теломера - це що таке?

Всі ми знаємо свій хронологічний

вік - той, про який говорить паспорт. Але при цьому помічаємо, що далеко не всі виглядають на свої роки - хтось молодший, а хтось - старший. Тут вже справа у віці біологічному, який вже точно не визначити за датою народження. Він говорить не тільки про зовнішню свіжість, а й про "" молодість "" наших органів, життєво важливих систем, клітин. Біологічний вік - це свідчення нашого раціонального (або навпаки) використання генетичної програми. А ось "" записана "" вона в теломерах клітини, про які нам сьогодні належить дізнатися багато цікавого.


Що таке теломера?

Слово сталося від поєднання др.-греч. - Він - "" кінець "" і - "частина" ". Теломера - це кінцева область ДНК, яку візуально можна порівняти з пластиковим наконечником шнурків. Головні відмінні риси цієї ділянки - виконання захисної функції і брак здатності до з 'єднання з іншими хромосомами або їх фрагментами.

Як ми знаємо, ДНК клітини людини налічує 23 хромосоми. Кінці кожної з них обов 'язково захищені такими "наконечниками" ". Теломери хромосом захищають генетичну програму і відповідальні за цілісність ДНК.

Трохи теорії

Теломера - це термін, введений в 1932 р. Г. Міллером. У людини, як і у переважної частини організмів-еукаріот (що складаються з клітин з ядрами), це спеціальна лінійна хромосомна ДНК, яка складається з ряду тандемних коротких повторів.

Таким чином, у теломірних ділянках складається нуклеопротеїдний комплекс - теломірний структурний гетерохроматин. Він утворюється ДНК і білками, що специфічно зв 'язуються з теломірними ДНК-повторами. Останні є консервативними послідовностями. У нас, як і у всіх хребетних, такий ДНК-повтор - це суворо визначена послідовність нуклеотидів TTAGGG. У більшій частині рослинного світу це TTTAGGG. У комах - TTAGG.

Дослідники з університету Кардіффа з 'ясували, що гранична довжина теломери людини, при якій хромосоми з' єднуються один з одним, - це 12,8 теломірного повтору.

Історія

Революційний підхід до ефекту теломер був позначений не так давно:


  • У 1971 році вчений з Росії А. М. Оловников вперше висунув гіпотезу, що теломери вкорачуються при кожному поділі клітини. Чим коротше цей "хвостик" ", тим менше ресурс клітини до подальшого поділу.
  • Експериментальне підтвердження гіпотези росіянина було оголошено через 15 років англійським дослідником Говардом Куком. Але тут вже були визначені перші нестикування теорії: клітини м 'язів і нервів не діляться, відповідно, число теломер в них не може зменшуватися. Але при цьому дані тканини старіють разом з усіма іншими. Це питання досі відкрите, є причиною для наукових суперечок.
  • На початку 70-х тим же О.М. Оловніковим було передбачено існування ферменту теломерази, який здатний "добудовувати" теломери, що закінчуються.
  • У 1985 році теломераза була виявлена у інфузорії, потім у дріжджах, клітинах рослин і тварин. Що стосується людини, то у неї настільки цінний фермент був знайдений тільки в статевій системі - в сперматозоїдах і яйцеклітинах, а також, як не дивно, в ракових клітинах. Теломераза робить ці частинки фактично безсмертними, оскільки формує нескінченний ланцюжок теломер, який дозволяє клітці ділитися вічно. Але ось інші наші соматичні тканини не містять у своїх складових такого ферменту, чому їхні клітини з часом старіють і вмирають.

Важливість теломер

Говорячи про те, що це - теломери, виділимо їх відмінні характеристики:

  • Не містять в собі генетичної інформації.
  • У кожній клітині нашого організму рівно 92 теломери.
  • Відповідають за стабільність геному.
  • Захищають у реплікації хромосоми від випадкових злиттів і деградації.
  • Захищають клітини від старіння, мутацій і загибелі.
  • Відповідають за структурну цілісність хромосомних закінчень.

Теломери і життя клітини

Як відомо, нові клітини виходять шляхом ділення материнської надвоє. Відповідно, разом з нею діляться хромосоми, а також і теломери. З кожним поділом число цих захисних "наконечників" "зменшується. Як тільки їх кількість стає настільки малою, що наступне ділення стає неможливим, клітина гине.

Так ефект теломер впливає на біологічний вік людини і будь-якої іншої живої істоти. Зі зменшенням кількості цих захисних елементів ми старіємо, оскільки в нашому організмі все менше залишається клітин, здатних ділитися, оновлювати тканини, з яких складаються всі життєво важливі органи.

На підставі більш ніж 8 тис. досліджень можна стверджувати наступне:

  • Довгі теломери забезпечують довголіття.
  • Короткі теломери пов 'язані з неухильним старінням організму незалежно від хронологічного віку людини.

Але чи можна "подовжити" "теломери?

Зупинити старіння

Встановивши, що теломера - це одна з дієвих властивостей управління біологічним віком людини, вчені провели ряд експериментальних досліджень. Панацея була знайдена у вигляді теломерази - дивовижного ферменту, який має властивість добудовувати майже витрачені теломери. Як тільки захисний "" наконечник "" ДНК відновився, у клітини з 'являється ресурс для подальшого поділу, а значить, і для оновлення тканин наших органів, що і уповільнює старіння організму в цілому.

Як "подовжити" "теломери? За допомогою ферменту, що синтезує нуклеотидну послідовність TTAGGG на кінцевих областях ДНК (теломери) - теломерази. Вона має низку гідних властивостей:


  • Створення матриці, якою добудовуються критично короткі теломери.
  • Продовження життя клітини.
  • Захист всього організму від передчасного старіння.
  • Запобігання скороченню довжини теломери.
  • Дає можливість "літній" "клітці повернути молодість - функціонувати і ділитися, як молода.

Теломераза - еліксир молодості?

У 1997 році вченими з університету Колорадо (США) був отриманий ген диво-ферменту. Вже в 1998 році їхні колеги з південно-західного медцентру Техаського університету (Даллас) впровадили ген теломерази в соматичні клітини людини - кожного покриву, судинного, зорового епітелію. Тобто у тих, які за своєю природою не містять даного ферменту.

І що ж у підсумку? Генетично модифікована клітина залишалася цілком життєздатною, в той час як теломераза виконувала свою роботу! Фермент, так само як і в статевих і ракових клітинах, "" пришивав "" теломірні нуклеотидні послідовності, чому поділу цієї частинки організму ніяк не впливали на довжину теломери. Поки що таким чином вдалося продовжити життя клітини в 1,5 рази.

За дане відкриття в 2009 році вчені Д. Шостак, К. Грейдер, Е. Блекберн були удостоєні Нобелівської премії, чому в серйозності досліджень сумніватися не доводиться.

Як самому подовжити теломери?

У багатьох країнах можна пройти аналіз на теломери - тест, який дозволяє виявити їх довжину у ваших клітинах. Але що робити, якщо такий ресурс у вас закінчується?

Вченими було виявлено, що ми самі можемо подовжити свої теломери. Притому низкою абсолютно нескладних рішень:


  • Здорове харчування.
  • Активний спосіб життя.
  • Недопущення тривалих стресових ситуацій.
  • Впевненість у підтримці близьких і друзів.

І це не черговий заклик до ЗОЖ, а дані результату досліджень вчених Каліфорнійського університету (Сан-Франциско). Експеримент тривав 5 років. "" Піддослідною "" була група чоловіків, у яких виявили рак простати на першій стадії. 10 учасників змінили своє життя відповідно до перерахованих вище, а 25 не робили нічого.

Як підсумок, у тих, хто перейшов до здорового життя, довжина теломер збільшилася на 10%. І це середній результат: чим більше людина вносила позитивних змін, тим активніше подовжувався у неї ланцюжок теломер. А ось у іншої частини спостережуваної групи її довжина скоротилася в середньому на 3%.

Рак і безсмертя

Чисто гіпотетично теломераза, впроваджена в клітини людського організму, робить їх вічними, а його самого - безсмертним. Але не варто забувати про те, що це раковий фермент, головна причина злоякісного переродження матерії. Онкологію тому і важко перемогти, що ракові клітини безсмертні. А робить їх такими саме теломераза.

Звідси питання: "А чи не переродяться клітини, модифіковані цим ферментом, в ракові?" ". Природу не під силу обдурити людині: теоретично ми можемо зробити організм безсмертним, але він неминуче загине від онкологічних хвороб.

Таким чином, вплив довжини теломер на наш біологічний вік визнано науковою спільнотою, хоча теорія і викликає масу суперечок. А також виявлені прості правила життя, які допоможуть нам довше насолоджуватися своєю молодістю без всяких еліксирів безсмертя.