Теломер функциялары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:
І. Кіріспе
II. Негізгі бөлім
* Теломерлер құрылымы
* Теломер функциялары
* Теломерлер мен теломераза қызметтері
* Теломераза жұмысы
* Қартаю және өлім
* Қартаю кезіндегі организмнің өзгерістері
* Қартаю кезіндегі жүйелердің өзгерістері
ІІІ. Қорытынды
ІV. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Қартаю және ұзақ өмір сүру мәселелері барлық уақытта ғалымдарды ойландырып келген мәселе. Қарттылық өзгерістер ең алдымен адамның сыртқы келбетінен біліне бастайды: дене сымбаты және пішіні өзгереді, ақ шаш пайда болады,терінің серпінділік қасиеті жоғалады, көздің көру және есту қабілеті нашарлайды,есте сақтау қабілеті төмендейді.
Жоғарыда келтірілген қартаю сипаттамалары шынында да осы пікір растайды. Дегенмен көптеген гемостаздық құбылыстар қартаю кезеңінде шұғыл түрде өзгермейді. Сол сияқты барлық мүшелер бірдей өзгермейді, айталық бір мүшенің қызметі кәрілік сатысында төмендесе, екінші біреулерінің қызметі керісінше жоғарлайды, үшінші біреулерінің қызмет белсенділігі айтарлықтай өзгермейді.

Негізгі бөлім
Теломерлер - клетка бөлінуін есептейтін құрылғы болып табылады.
Теломерлер - бұл сызықтық ДНҚ-ның соңындағы аймақтар, олар нуклеотидтердің бірізділігінің қайталануынан тұрады,
Теломерлер құрылымы
ДНҚ-ның теломерлі тізбегінің, жоғарғы ұйымдастыру сатысы спецификалық белоктар есебінен жүреді.
Бұл белоктардың қарапайым гистондардан аырмашылығы олар нуклеосомды глобулаларды түзбейді. Қысқа теломерлерде нуклеосомды құрылым табылмаған. Ал тышқанның ұзын теломерлері нуклеосомды ұйымға ие.
Теломерлі белоктардың ең белгілілері - RAP 1 белогі (ашытқыларда) және оның белок аналогы TRF 1 (сүтқоректілерде). Осы белоктардың арқасында теломерлер тығыз қалыпқа ие, яғни гетерохроматин фракциясына қатысты.
S-фазада белок TRF 1 қандайда бір сигналға жауап ретінде теломерадан диссоциацияланады-оның ұзаруы басталады
Теломерлі белоктардың көмегімен теломерлер ядролы матрикстің компоненттеріне бекітіледі, сонымен қатар, ядролы ламиналаларға да бекітілуі мумкін (ішкі ядролы мембранамен байланысқан пластинкаға).
ДНҚ теломерасы бірнеше жіп түзеді, матриксте фиксирленген; теломерлер қысқарған сайын жапырақшалар саны азаяды.
Механикалық функциясы
Теломерлер хромосоманың ядро матриксіне фиксациялануына қатысады. Бұл хромосоманың ядрода дұрыс ориентациясы үшін маңызды және бұл жағдай мейоз кезінде байқалады.
Теломерлер қыздық екі елі хроматидті жалғастырады (S-фазадан соң хромосомада түзілетін).
Тұрақтандырғыш
Оладың ең маңыздылары бізге белгілі: егер клеткада теломераза болмаса (немесе ALT), онда теломерлердің болуы ДНҚ-ның генетикалы маңызды аймақтарының репликацияланбай қалуынан сақтайды.
Егер де клеткада теломеразалы белсенділік болса, онда тағы да бір мүмкіндік пайда болады-үзілген хромосомалар соңдарының тұрақтануы.
Гендер экспрессиясы
Сайленсинг теломерлермен өзара әсерлесуші белоктар (RAPI1 немесе TFR1) әсерінен болуы мүмкін. Бұл белоктар теломерлі ДНҚ мен ферменттердің әсерлесуін төмендетеді.
Эффект положения. Бұл ядро қабықшасына жақындығына негізделуі мүмкін. Олевников А.М. гипотезасы бойынша, бұл қабықшада Са - каналы орналасуы мүмкін, жәні Са иондарының ағыны белоктар мен оларға жақын жатқан гендердің өзара қатынасына әсер етеді.
Есептеу
ДНҚ - ның теломерлі аймақтары сағат құралы ретінде іске қосылады - репликометр. Олар теломераза белсенділігінің жойылуынан кейінгі клетка бөлінісінің санын санайды. Әрбір бөліну теломердің 50-60 н.ж. қысқаруына алып келеді. Клетка үшін қанша рет бөлінгені емес, ал оның критикалық қысқаруының қалғаны маңызды.
Теломердің ДНҚ-ның басқа аймақтарынан айырмашылығы:
теломерлер ақуыз молекулаларын кодтамайды. Бір жағынан қарағанда бұл геномның мағынасыз аймақтары. Теломерлер клетканың әрбір бөлінуінің нәтижесінде қысқарып отырады. Яғни теломерлі аймақтардың ұзындығы клетканың жасын анықтайды - теломер құйрығы неғұрлым қысқа болса, соғұрлым оның жасы үлкен болады.
Теломер құйрығы неғұрлым қысқа болса, соғұрлым оның жасы үлкен болады деген болжамды 15 жылдан кейін тәжірибе жүзінде ағылшын ғалымы Говард Гук дәлелдеді. Бірақ ересек ағзаның жүйке және бұлшықет клеткалары бөлінбейді, ал теломерлі аймақтары қысқармайды, олар тек қана қартайып өледі.
Теломерлер клеткалық бөлінудің счетчигі ретінде қызмет атқарады: олар қаншалықты қысқа болса, алғашқы клетка соншалықты көп бөлінген.
Теломердің қартаюы теориясын А.М.Оловников ұсынды.
Негізгі қызметтері
Теломерлер - клеткалық бөлінудің счетчигі ретінде қызмет атқарады.
Теломераза - ДНҚ-ның сызықтық молекулаларына теломерлерді тігу арқылы, ДНҚ-ның сызықтық молекулаларының соңдарын қайта құру.
Қарапайым (сомалық) клеткаларда теломераза жұмыс істемейді. Сондықтан клетканың әрбір бөлінуінен кейін теломерлер қысқарып отырады, нәтижесінде оның өліміне әкеп соқтырады.
1997 жылы Колорадо Университетінің ғалымдары теломераза генін алды.
Ал 1998 жылы Далластағы Техас университетінің Оңтүстік-Батыс медициналық орталығының зерттеушілері адамның тері клеткаларына, көру және қантамырлардың эпителилеріне теломераза генін енгізді.
Мұндай генетикалық модефицирленген клеткаларда теломераза ферменті жұмыс қалпында болады - ДНҚ-ның соңына нуклеотидті тізбектерді тігіп отыруының арқасында клетка бөлінісінің нәтижесінде теломерлер ұзындығы өзгеріске ұшыраған жоқ. Осы әдіс арқылы ғалымдар қарапайым клеткалар өмірін бір жарым есеге ұзартуға қол жеткізді.
Сонымен қатар бұл фермент - қатерлі ісік клеткаларының туылуының басты факторларының бірі. Ісік клеткаларының жойылмауы теломераза ферментінің жұмыс істеуінің арқасында. Өлмейтін ағза теориялық тұрғыдан көп жыл жасауы мүмкін, бірақ ол сөзсіз ісік ауруынан өледі.
Қартаю және ұзақ өмір сүру мәселелері барлық уақытта ғалымдарды ойландырып келген мәселе. Ол әсіресе ХХғ халық құрамында терең демографиялық өзгерістердің белең алуына байланысты ерекше мәнге ие болып отыр, себебі көптеген эканомикалық дамыған елдерде кәрі адамдар саны өсуде.Герантологияның міндеті тек қана адам өмірін ұзарту емес, сол сияқты, кәрі адамдардың қоғамдық өмірге және еңбек қатынастарына белсенді араласуына көмектесу, яғни олардың белсенді және толық қанды өмір сүру мүмкіншіліктерін ұзарту болып табылады.
Қартаю- барлық тірі жандарға тән, адам ағзасы қартаюының жалпы биологиялық заңдылығы.
Қарттылық- өліммен аяқталатын, онтогенездің ақырғы табиғи сатысы. Геронтология- қарттылық жөніндегі ғылым, ол қартаюдың негізгі заңдылықтарын зерттейді. Гератрия- қарт адамдарда аурудың даму ерекшеліктерін ,ағымын, емін және алдын алу шараларын зерттейді. Геронтологияның басты міндеті адам өмірін ұзартумен қатар, қарт адамдардың еңбекке және қоғамдық қызметтерге белсене араласуына мүмкіндік беру болып табылады.
Қартаю барысында қартаюға дейін бұрынырақ басталатын және функциональдық бейімдеу мүмкіндіктерінің біртіндеп шектелуіне әкеліп соқтыратын жас шамалық өзгерістер заңды түрде өтеді. Қарттылық бұл емдейтін ауру емес, ол әрбір адамның жеке даму сатысы. Қартаюға байланысты туындайтын өзгерістер күнтізбектік жас шамасына байланысыты болуымен қатар, әлеуметтік факторлерге де байланысты болады.
Қарттылық өзгерістер ең алдымен адамның сыртқы келбетінен біліне бастайды: дене сымбаты және пішіні өзгереді, ақ шаш пайда болады, терінің серпінділік қасиеті жоғалады, көздің көру және есту қабілеті нашарлайды, есте сақтау қабілеті төмендейді.
Мүшелік деңгейде қарт адамдарда өкпенің тіршілік сыйымдылығы азаяды, артериальды қан қысымы көтеріледі, атеросклероз дамиды. Жыныс бездерңінің инволюциясы кері дамуы байқалады, жыныс және қалқанша без гормондарының түзілуі төмендейді, негізгі зат алмасуы төмендейді, асқорыту мүшелерінің жұмысы әлсірейді.
Жасушаларда судың мөлшері азаяды, иондардың белснді тасымалдануы, ДНК репликациясы фермменттер жүйесінің және тотығу реакцияларының белснеділігі, а-РНК түзілуі, ДНК репарациясы төмендейді, осының әсерінен генді және хромосомды мутациялар жинақталады.
Қазіргі кездегі көптеген болжамдардың негізгі түйіні ең алдымен бірінші пайда болатын жасушаның генетикалық аппаратындағы өзгерстердің ақыры болып табылады.
Генетикалық болжамға сәйкес қартаю негізіне ағзаның тіршілік ету барысында кездейсоқ пайда болатын генетикалық аппараттағы зақымданулар мен қателердің жинақталуы жатады. Бұл зақымданулар құрылымдық ұйымдастырулардың әртүрлі деңгейлерінде өтуі мүмкін.
Л.Сциллард және Н.П.Бочков жас шамасына сәйкес соматикалық жасушаларда хромосомды аберациялар санының анағұрлым өсуі байұалатындығын көрсетті.
Көптеген зерттушілермен қартайған жасушаларда гистондар санының өсетіндігі және олардың ДНҚ-мен мықты байланысатындығы, ДНҚ-ның түзілу жылдамдығының төмендейтіндігі, ДНҚ молекуласының репарациялық процестерінің бұзылуы әсерінен нүктелік мутациялардың жинақталғандығы анықталынды.
Қартаюдың бағдарламалық болжамдары ағзада өзіндік ерекшелігі бар сағаттың қызмет ететіндігін , оның ағзаның жас шамасына сәйкес механизмдерді шығарып жіберетіндігіне негізделеді.
20 ғасырдың 80-шы жылдарының ортасында нуклеотидтерді қосу арқылы теломерлер ұзындығын сақтауға мүмкіндік беретін теломераза деген фермент алынған болатын. Адам жасушаларында теломераз гені болады, бірақ негізінен олар белсенді емес. 1933жылы Харли мен Грейдер қатерлі ісік жасушаларында теломераз генінің белсенді екендігін анықтады. Бұл зерттеулер ісіктерді теломеразды геннің белсенділігін басу жолымен емдеудің және оларды белсендіре түсу арқылы жасуша қартаюының алдын алу болашағын айқындай түседі.
Қартаю механизмі- бұл генетикалық, реттеу және трофикалық өзгерістердің күрделі өзара әсерлесу нәтижесі. Адамның белсенді өмірін ұзарту үшін салауатты өмір сүру, еңбек ету, дене шнықтырумен, спорт айналысу, ұтымды және үйлесімді тамақтану қажет болады.
Адамның өмірін ұзартуға болады деп айтуға әлі ерте. Қазірдің өзінде сирек болса да 150 жыл өмір сүретін адамдар кездесіп қалады. Дегенмен, адамның өмірі тек биологиялық процестерге ғана байланысты емес. Мәселен, экономикасы нашар дамыған Африка, кейбір Азия жәек Латын Америкасы елдерінде адамның орташа өмір сүру ұзақтығы 45-50 жас төңірегінде болса, экономикасы мықты дамыған елдерде 70 жас болып есептелінеді.Тағы бір ерекше әсер ететін жағдай - ол адамдар өмір сүретін табиғи қоршаған ортаның тазалығы болып табылады. Егер ол орта алуан түрлі өнеркәсіп қалдықтарымен ластанған болса, әрине адам сөз жоқ ауруға шалдығып, мезгілінен бұрын өледі.
Әйтсе де, санасатын және мойындауға тура келетін тағы бір фактор бар. Ол барлық тірі ағзалар жасушаларының өлу заңдылығы. Бұл тіпті генетикалық ақпаратта алдын-ала бағдарланып қойылған. Оны ғылым тілінде апоптоз немесе жасушаның физиологиялық өлімі деп атайды. Апоптозға ұшыраған жасушалардың ДНҚ-лары бөлшектеніп , жасушалары бір-бірлерінен ажырап , езіліп , ыдырайды. Мұндай процестің болуы және онығ уақыты әрбәр ағзаның геномында жазылған. Бұларға қоса ұрпақтан ұрпаққа берілетін кейбір тұқым қуалайтын аурулар болады. Олар да адам өмірінің ұзақ қысқалығына әсер етеді. Осы салада айта кететін бір жаңалық, кейінгі кезде адам геномын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.