Теломералар - эукариотты хромосомалардың шеткі ұштары

Биология және биохимия кафедрасы

Презентация

Тақырыбы: Теломералар. Теломералық белсенділік . Қартаюдың молекулалық-генетикалық механизмі

Дайындаған:Жәңгір Аяжан

Тобы:ЖМҚА-01-21 A

Қабылдаған:Алипбаева Г. С.

Шымкент -2021ж

Жоспар:

Кіріспе;

Негізгі бөлім;

Теломералар :

Теломеразалық белсенділік;

Қартаюдың молекулалық -генетикалық механизмдері;

Қорытынды бөлім;

Қолданылған әдебиеттер;

Кіріспе

Теломера - хромосоманың екі иығының ұшындағы бөлігі, теломер ДНҚ мен белоктардан құралған. Барлық адамдар мен омыртқалылардың хромосомаларындағы теломерлік ДНҚ TTAGGG нуклеотидтердің біртекті (монотонды) қосылысынан тұрады. «Теломера» терминін ғылымға 1932 жылы америкалық генетик Г. Меллер енгізген.

Теломералардың құрылымы

Теломералар - эукариотты хромосомалардың шеткі ұштары. Олар қайталанатын ДНҚ тізбегі мен ақуыздың бірнеше компоненттерінен тұрады. Теломеразада бірдей қайталанатын тізбектің жүзден мыңға дейін болуы мүмкін. Олар хромосома ұштарының қорғаныш қақпақшалары ретінде әрекет етеді. Теломерлер хромосоманың ұштарынан ферментативті деградация арқылы негізгі жұп тізбектің жоғалуын болдырмайды. Әрі қарай, теломерлер хромосомалардың бір-бірімен араласуына жол бермейді және хромосомалардың тұрақтылығын сақтайды.

Негізгі бөлім

Теломералар қызметтері:

1. Механикалық қызметі:

1) Хромосомалардың ядро матрикісіне бекінуге қатысады;

2) Хромосома хроматидаларының ұштарын бір-бірімен тіркестіреді;

2. Тұрақтандырушы қызметі:

1) Жасушада теломераза болмаған жағдайларда ДНҚ-ның кодтаушы бөлімін толық репликацияланбаудан сақтайды;

2) Егер жасушада теломераза болса, үзілген хромосома ұштарын тұрақтандырады;

3. Гендердің экспрессиялануына әсер етуі.

Теломераларға жақын орналасқан гендер экспрессиясы төмен болады, мұны транскрипциялық үнсіздік немесе сайлинсинг деп атайды. Теломерлердің қысқаруы оларға жақын орналасқан гендерді активтендіреді.

4. Есептеу қызметі.

ДНҚ-ның теломерлік бөлімдері теломеразасыз жасушаның бөлінуін есептеп отыратын репликометр болып табылады. Теломера - жасушаның қанша рет бөліне алатынын есептейтін құрылым болып табылады.

ДНҚ молекуласының толық репликацияланбайтының, яғни теломерлік бөлімдерінің репликацияланбайтының, алғаш рет 1971 жылы А. М. Оловников ашқан.

Мұның мәні мынада: ДНҚ полимеразалық жүйе аналық ДНҚ молекуласының жіпшелерінің 3′ ұшын толық репликацияламайды, яғни жаңадан синтезделген ДНҚ тізбектері 5′ ұшы жағынан қысқа болады. Себебі әрбір жаңа ДНҚ тізбегі қысқа «РНҚ - ұйытқыдан » (праймер) басталады. Кейін ол ерекше нуклеазалармен алып тасталынады, бірақ босаған учаске толтырыла алмайды, Себебі ДНҚ полимеразалар өз бетінше ДНҚ синтезін бастай алмайды, ол тек полинуклеотидті 3′ ұшын ұзартады. Бұл жерде теломерлік учаске жоқ, сондықтан жаңа тізбек матрицадан қысқа болады. ДНҚ молекуласының мұндай ұшын оверхенга немесе үшкір ұшы деп аталады.

ДНҚ теломерасының толық репликацияланбау мәселесі

https://youtu. be/BmAq-EolVCc?t=396

ДНҚ репликациясы

Теломеразалық белсенділік

Теломеразалар - жасушаның әр бөлінуінде қысқарған хромосома ұштарын қалпына келтіруші фермент.

Барлық жасушаларда ДНҚ-ның толық репликацияланбаған учаскелері қалпына келуі қажет. Бұл қызметті теломеразалар атқарады.

Теломеразалар әрбір теломерлердің G-тізбегін ұзартады. Теломеразалармен 450 нуклеотидтерден тұратын теломеразалық РНҚ байланысқан. Оның ортаңғы қысқа учаскесі 1, 5 теломерлік қайталануға комплиментарлы болады. Осы РНҚ -ның сол жағындағы триплет (АУЦ) ДНҚ-ның G-тізбегінің шеткі теломерлік жартықайталанумен байланысу үшін пайдаланылады. Қалған гексонуклеотид (ЦЦААУЦ) G-тізбекті 3′ ұщынан ұзарту үшін матрица ретінде қызмет атқарады. Теломеразалардың қызметі: қысқа, жаңадан синтезделген тізбекті ұзартпай, ескі матрицалық ұзын тізбекті ұзартады.

Қартаюдың молекулалық-генетикалық механизмі

Адамның ДНҚ-сының 1 молекуласының орташа ұзындығы 120 миллион нуклеотид жұптарына тең десек, жасушаның әрбір бөлінуінде теломераза белсендігісіз ДНҚ молекуласы 0, 5% - ға қысқарады екен. Бұл әрине өте аз. Бірақ, табиғатта теломера ұзындығын қалпына келтіріп отыратын механизмдер болмаса хромосомалар жойылып кететін еді. Сонымен қатар бұл процесс канцерогенез, ағзалардың қартаю проблемаларымен тығыз байланысты.

Нидерланд және британ ғалымдары кейбір адамдардың басқалардан ерте қартаюының себебін түсіндіретін нақты гентикалық материалдарды тапты, олар - теломералар. Ескірген және қысқарған теломерлер ерте қартаюға және қатерлі ісік ауруларына әкелуі мүмкін екенін дәлелдеді. Ғалымдарға теломерлердің ұзындығын реттейтін ТЕRC гені қартаю және онкологиялық ауралар процестерінде негізгі рөл атқаратыны белгілі болды. Соңғы зерттеулер ерте қартаю мен теломерлердің қысқаруына жауапты гендердің нақты варианттарын анықтады.

Теломераза және онкогенез

Қартаюдан басқа, теломералар мен теломеразалар тағы бір үлкен биологиялық проблемамен байланысты - ісік өсу проблемасы (онкогенез) . Бұл байланыс жасушалық дақылдарда айқын көрінеді. Қалыпты соматикалық жасушалар мәдениетте бірнеше рет бөлінеді. Керісінше, олардың бөлінуіндегі ісік жасушаларының шегі жоқ: олардың популяциясы шексіз екі есе көбейе алады. Мұндай жасушалардың осы ерекшелігіне баса назар аудару үшін оларды көбінесе өлмейтін («өлмейтін») деп атайды.