Теломерлер қызметтері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

А) ДҢҚ - ның теломерлік бөлімдерінің репликациялануы

Б) Теломерлер қызметтері

ІІІ. Қорытынды

Теломера - хромосоманың екі иығының ұшындағы бөлігі, теломерлік 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. ДНҚ молекуласының учаскесі болғанына қарамастан ерекше жолмен репликацияланады. Бұл процеске ерекше ферменттер теломеразалар қатысады. Теломерлерде ешқандай генетикалық ақпарат болмайды, сондықтанда теломерасыз олардың біршама бөлігі түсіп қалған кезде де геном бірқалыпты қызмет ете береді. Теломерлердің негізгі қызметінің өзі де осы болса керек, яғни олар геномның маңызды бөлігін толық репликацияланбаудан қорғап, буферлік қызмет атқарады. Сонымен қатар, теломеразалардан біржола бас тартуға болмайды, себебі жасущаның бөліну процесінде күндердің күнінде ДНҚ-ның теломерлік учаскелері қысқарып-қысқарып жойылуы мүмкін. Теломерлер ерекше, арнайы қызметтер атқарады, сондықтан олар белгілі бір шекке дейін қысқарады.

Нидерланд және британ ғалымдары кейбір адамдардың басқалардан ерте қартаятынын түсіндіретін нақты генетикалық материалдарды анықтады. Бұл зерттеулер нәтижесі онкология және жас аурулары табиғатын түсінуде маңызы зор. Адамның стандартты геномынан ерекше 500 мыңнан артық генетикалық ауытқулардың кездесетінін талдап, адамдардың ерекше варианттары TERC генінің маңында биологиялық сағаттардың үш-төрт жылға алда жүретінін байқады. «Біздің зерттеулер кейбір адамдардың генетикалық материалдарының жылдам қартаюға алдын - ала бағдарламаланып қойғанын дәлелдеді» -деп Лондондағы Королдік колледжі Тим Спектор ғылыми зерттеу тобының жетекшісі айтты. Ғалымдардың айтуынша қартаюдың екі түрі болатыны - хронологиялық - жылдармен және биологиялық - жасушалардың жасымен есептелетіні белгілі болды. «Жасқа байланысты кездесетін ақаулар әсіресе жүрек-қан тамырлар аурулары және қатерлі ісік ауруларының кейбір түрлері хронологиялық емес, биологиялық жаспен байланысты екені туралы мәліметтерді» топ мүшесі Лестер университетінің (Ұлыбритания) кардиология профессоры Нилеш Самани атап өтті. Ғалымдар хромосома соңындағы қорғаныш «қалпақшалары» - теломерлердің құрылымын зерттей отырып бір қорытындыға тоқталды. Ескірген немесе қысқарған теломерлер ерте қартаюға және қатерлі ісік ауруына әкелуі мүмкін. Теломерлерді тозудан сақтау мүмкіндігі бар теломераза ферментін тапқан американдық үш ғалым 2009 жылы өз жаңалықтары үшін медицина саласы бойынша Нобель сыйлығын иеленді. Ғалымдарға теломерлердің ұзындығын реттейтін TERC гені қартаю және онкологиялық аурулар процестерінде негізгі рөл атқаратыны белгілі болды. Жаңа зерттеулер алғаш рет ерте қартаюға және теломерлердің қысқаруына жауапты геннің нақты варианттарын анықтады.: Нидерланд және британ ғалымдары кейбір адамдардың басқалардан ерте қартаятынын түсіндіретін нақты генетикалық материалдарды анықтады. Бұл зерттеулер нәтижесі онкология және жас аурулары табиғатын түсінуде маңызы зор. Адамның стандартты геномынан ерекше 500 мыңнан артық генетикалық ауытқулардың кездесетінін талдап, адамдардың ерекше варианттары TERC генінің маңында биологиялық сағаттардың үш-төрт жылға алда жүретінін байқады. «Біздің зерттеулер кейбір адамдардың генетикалық материалдарының жылдам қартаюға алдын - ала бағдарламаланып қойғанын дәлелдеді» -деп Лондондағы Королдік колледжі Тим Спектор ғылыми зерттеу тобының жетекшісі айтты. Ғалымдардың айтуынша қартаюдың екі түрі болатыны - хронологиялық - жылдармен және биологиялық - жасушалардың жасымен есептелетіні белгілі болды. «Жасқа байланысты кездесетін ақаулар әсіресе жүрек-қан тамырлар аурулары және қатерлі ісік ауруларының кейбір түрлері хронологиялық емес, биологиялық жаспен байланысты екені туралы мәліметтерді» топ мүшесі Лестер университетінің (Ұлыбритания) кардиология профессоры Нилеш Самани атап өтті. Ғалымдар хромосома соңындағы қорғаныш «қалпақшалары» - теломерлердің құрылымын зерттей отырып бір қорытындыға тоқталды. Ескірген немесе қысқарған теломерлер ерте қартаюға және қатерлі ісік ауруына әкелуі мүмкін. Теломерлерді тозудан сақтау мүмкіндігі бар теломераза ферментін тапқан американдық үш ғалым 2009 жылы өз жаңалықтары үшін медицина саласы бойынша Нобель сыйлығын иеленді. Ғалымдарға теломерлердің ұзындығын реттейтін TERC гені қартаю және онкологиялық аурулар процестерінде негізгі рөл атқаратыны белгілі болды. Жаңа зерттеулер алғаш рет ерте қартаюға және теломерлердің қысқаруына жауапты геннің нақты варианттарын анықтады.

ДҢҚ молекуласының толық , яғни теломерлік бөлімдерінің , алғаш рет 1971ж. А. М. Оловник айтқан болатын. Мұның мәні мынада: жоғарыда сипатталған ДҢҚ полимеразалық жүйе аналық ДҢҚ молекуласының жіпшелерінің 3 $´$ ұшын толық репликацияламайды, яғни жаңадан синтезделген ДҢҚ тізбектері 5´ ұшы жағынан қысқа болады. Себебі әрбір жаңа ДҢҚ тізбегі қысқа «РҢҚ - ұйытқыдан» (праймер) басталады. Кейін ол ерекше нуклеазалар арқылы алынып тасталады, бірақ босаған учаске толтыра алмайды, себебі ДҢҚ полимеразалар өз бетінше ДҢҚ синтезін бастай алмайды, ол тек полинкулеотидті 3´ ұшынан ұзартады. Бұл жерде ондай учаске жоқ, сондықтан жаңа тізбек матрицадан қысқа болады. ДҢҚ молекуласының мұндай ұшын үшкір ұшы немесе оверхенга деп аталады. ДҢҚ- ның үшкір ұшы тұрақсыз болады, себебі экзонкулезалар ұзын ұшындағы артық нуклеотидтері бір-бірлеп алып тастап, ДҢҚ ұшын тұйықтайды. Қалай болғанда да, егер жасушада теломераза болмаса, оның әрбір бөлінуінен кейін хромосома қысқарып отырады. Әрбір репликацияда ДҢҚ молекуласы «РҢҚ-ұйытқы» ұзындығына сәйкес 10-15 нуклеотидке қысқаруы тиіс болғанымен, шындығында 50-65 нуклеотид жұбына қысқарады. Бұл ДҢҚ- полимеразалық кешеннің қасиетіне байланысты болады. Адамның ядролық ДҢҚ-ның 1 молекуласының орташа ұзындығы 120 миллион нуклеотид жұптарына тең десек, жасушаның әрбір бөлінуінде теломераза белсендігінсіз ДҢҚ молекуласы 0, 5% -ға қысқарады екен. Бұл әрине өте аз. Бірақ, табиғатта теломераза ұзындығын қалпына келтіріп отыратын тетіктер болмаса түбінде хромосомалар жойылып кеткен болар еді. Тек сондықтан ғана хромосомалар теломерлерінің толық и репликацияланбау проблемасының биологиялық маңызы орасан зор. Сонымен қатар, бұл құбылыс ағзалардың қартаю, канцерогенез проблемаларымен де тығыз байланысты. Толық репликацияланбау проблемалары жасушада қалай шешіледі? Ғылыми деректер бойынша хромосома ұштарында генетикалық ақпарат болмайтын көптеген арнайы гексонуклеотид бірізділіктер қайталанып орналасқан.

(5´) ЦТААЦЦ . . . ЦТААЦЦ . . . ГГГТТАГ . . . ГГТТАГ . . . (3´)

(3´) ГАТТГГ . . . ГАТТГГ . . . ЦЦААТЦ . . . ЦЦААТЦ . . . (5´)

ДҢҚ-ның теломерлік бөлімдерінде мыңдаған осындай гесонуклетидтер қайталанады. Олардың жалпы ұзындығы адам эмбрионы жасушаларында 10-15 мың нуклеотид жұптарына тең. Сонымен, хромосоманың екі теломерлік ұшы адамның ядролық ДҢҚ молекуласының ұзындығының 0, 02 құрайды. Теломерлік қайталануларында ешқандай генетикалық ақпарат болмайды, сондықтан да теломерасыз олардың біршама бөлігі түсіп қалған күннің өзінде де геном бірқалыпты қызмет ете береді. Теломерлердің негізгі қызметінің өзі де осы болса керек яғни олар геномның маңызды бөлімін толық репликацияланбаудан қорғап, буферлік қызмет атқарады. Әйтседе теломеразалардан бір жолата бас тартуға да болмайды, себебі жасушаның бөліну үдерісінде күндерің күнінде ДҢҚ-ның теломерлік учаскелер ерекше арнайы қызметтер де атқарады, сондықтан ол белгілі бір шекке дейін ғана қысқарады.

Теломерлер белсенділігі

Теломерлер төмендегідей маңызды қызметтер атқарады:

Механикалық қызметі:

а) Теломерлер хромосомалардың ядро матриксіне бекінуіне қатынасады;

б) Теломералар хромосома хроматидаларының ұштарын бір- бірімен тіркестіреді;

2) Тұрақтандырушы қызметі;

а) Жасушада теломераза болмаған жағдайларда ДҢҚ-ның кодтаушы бөлімін толық репликацияланбаудан сақтайды.

б) Егер жасушада теломераза болса, үзілген хромосома ұштарын тұрақтандырады.

3) Гендердің экспрссиялануына әсер етуі.

Теломераға жақын орналасқан гендер экспрссиясы төмен болады, мұны транскрипциялық үнсіздік немесе сайслинсинг деп атайды.

Теломерлердің айтарлықтай қысқаруы оларға жақын орналасқан гендерді активтендіреді, мысалы Rap 1 не TFR 1 гендерінің активтенуі.

4) « Есептеу» қызметі.

ДҢҚ - ның теломерлік бөлімдері теломеразасыз жасушаның бөлінуін есептеп отыратын репликометр болып табылады. Жасуша үшін оның қанша рет бөлінгеніне қарағанда, теломера ұзындығының сындарлы деңгейіне дейін қанша рет бөлініп қалғаны маңыздырақ. Сондықтан да теломера - жасушаның теломеразасыз қанша рет бөліне алатынын есептейтін құрылым болып табылады. Теломера ұзындығы сындарлы деңгейге жеткенде ол ол өзінің жоғарыда аталған қызметтерін атқара алмайды, сондықтан да жасуша циклы бұзылып өледі. Сондықтан да, барлық жасушаларда немесе тек эмбринольдық жасушаларда, ДҢҚ-ның толық репликацияланбаған учаскелері. Олар қалай әрекет етеді. Клетканың тұқым қуалау материалы хромосомалар болып табылады. Хромосома ядрода орналасқан, негізгі қызметі - тұқым қуалау ақпаратын сақтау және ұрпақтан ұрпаққа беру. Хромосоманың саны мен құрылымының өзгеруі адамдағы тұқым қуалайтын хромосомалық ауруларға алып келеді. Хромосомалық ауруларға диагноз қою ауру адамның кариотипін зерттеуге негізделген. Хромосоманың құрылысы 2 хроматиннен тұрады, хроматин хромонемалардан, хромонема тұрады.

Хроматиннің құрамына кіретіндер:

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.