Рекомендуем, 2019

Выбор редакции

Рак: ученые показывают, как повысить лучевую терапию
Что вызывает имплантационное кровотечение?
Что вызывает давление в мочевом пузыре?

Теломеры: что вызывает биологическое старение?

Если вам интересно, как стареют ваши клетки, смотрите не дальше, чем концы ваших хромосом. Специальные структуры, называемые теломерами, внимательно следят за ущербом, который накапливается в наших клетках, и сигнализируют, когда им пора на пенсию.


Каждый раз, когда клетка делится, нити ДНК на концах ваших хромосом становятся немного короче.

Клетки в наших телах сильно бьются на протяжении всей нашей жизни. Экологические факторы, такие как ультрафиолетовые лучи, плохое питание и алкоголь, а также психологические факторы, включая стресс, подвергают наши клетки риску значительного повреждения.

Эти факторы вызывают повреждение ДНК в наших клетках, предрасполагая нас к раку и другим заболеваниям.

К счастью, однако, у нас есть сложные биологические системы, чтобы противостоять этому ущербу. Один из этих механизмов вовлечен в клеточное старение, гарантируя, что отдельные клетки живут в течение определенного количества времени до смерти.

Теломеры - это участки ДНК и белков на концах наших хромосом. Каждый раз, когда клетка делится, эти участки естественно становятся короче. Как только длина теломер достигает определенной точки отсечки, клетка становится стареющей, то есть она больше не может делиться и впоследствии погибнет.

Как работают теломеры? И почему некоторые люди стареют быстрее других?

Защитные колпачки

Как уже упоминалось, теломеры представляют собой структуры на концах хромосом, которые состоят из участков ДНК и белков. Когда клетка делится, хромосомы реплицируются, и каждая дочерняя клетка наследует идентичную пару.

Но наши клетки имеют большую проблему с репликацией ДНК. Ферменты, ответственные за этот процесс, называемые ДНК-полимеразами, могут легко реплицировать одну цепь ДНК в хромосоме, но репликация другой цепи намного сложнее.

Причина этого явления заключается в том, что молекула ДНК является направленной, то есть две нити двойной спирали проходят в противоположных направлениях.

ДНК-полимеразы могут производить непрерывную цепь ДНК, идущую в прямом направлении, но когда этот механизм должен работать назад, он попадает в клубок. Вместо этого короткие фрагменты производятся в прямом направлении, которые затем соединяются вместе другими ферментами.

Когда дело доходит до дальних концов наших хромосом, самый последний отрезок обратной или отстающей цепи не может быть воспроизведен. Ученые называют это «проблемой конца репликации». Результатом этого является постепенное укорочение растяжения ДНК теломер с каждым раундом деления клеток.

Это также означает, что одна нить ДНК немного длиннее другой.Это на самом деле хорошая вещь; это позволяет свободной нити ДНК скручиваться и залипать в существующую двухцепочечную ДНК, образуя защитную петлю.

С прогрессирующим укорочением теломер наступает старение клеток. Ученые считают, что это естественный защитный механизм, который предотвращает превращение клеток, которые накопили слишком много повреждений, в потенциальные раковые клетки.

Факторы, влияющие на биологический возраст

Длина теломер может использоваться для указания биологического возраста человека (который отличается от хронологического возраста). Ученые теперь знают, что многие факторы - в том числе физические упражнения, сон, депрессия и определенные генные мутации - связаны с уменьшением длины теломер и, как следствие, могут привести к преждевременному биологическому старению.

Например, недавнее исследование, опубликованное в журнале Педиатрия демонстрирует, что у детей, которые потеряли своих отцов, теломеры были значительно короче.

Кроме того, систематический обзор опубликован в сентябрьском выпуске Журнал психиатрических исследований также показывает связь между несчастьями в детстве - включая насилие, институционализацию и бедность - и более короткими теломерами.

Является ли длина теломер маркером биологического старения или причина этого еще неизвестно. Но ограничение факторов, которые негативно связаны с длиной теломер, может способствовать более молодому биологическому возрасту.

Популярные категории

Top