האנטומיה-בלקסיקון

טלומרים

הַגדָרָה

הטלומרים הם חלק מכל DNA. הם בקצוות הכרומוזומים ובשום מקרה הם לא מקודדים גנים. בניגוד לשאר הכרומוזום, לטלומרים אין די.אנ.א. הם זמינים כמו גדיל יחיד.

בניגוד לשאר ה- DNA, אין להם גם שונות גבוהה בסדר הבסיסים, אלא מורכבים מחזרת רצפי בסיס. זה חשוב למילוי תפקידם.

בגלל הרצפים החוזרים על עצמם הטלומרים של הכרומוזום מתכרבלים בצורה כזו שהם לא מאפשרים לאנזים לתקוף את הקצה הכרומוזום. עם כל מחזור תאים יש קיצור של הטלומרים הנגרמים כתוצאה מהתפשטות תאים.

מורכבות אנטומיות של הטלומרים

כל כרומוזום מורכב משני גדילי DNA הפועלים בכיוונים שונים, מה שמכונה כיוון אנטי-פאראללי. טלומר נמצא בסוף כל צד של גדיל DNA. לפיכך, בהתאם למחזור התא, ישנם שניים או ארבעה טלומרים לכל כרומוזום. בסך הכל ישנם 96 או 192 טלומרים לתא עם 46 כרומוזומים.

אם גדילי ה- DNA פשוט מסתיימים באופן עיוור, זה ייתן לחלבונים שונים אפשרות לתקוף את ה- DNA. בניגוד לחלק גדול מה- DNA, הטלומרים אינם נושאים שום מידע החשוב לתפקוד התאים.

במקום זאת יש בטלומרים רצף בסיס שחוזר על עצמו שוב ושוב. רצף זה מורכב משישה בסיסים ויש לו גואנין שלוש פעמים, אדנוזין פעם אחת ותימין פעמיים. רצף שחוזר על עצמו מוביל בסופו של דבר לבסיסים של בסיס טלומרים בזיווג זה עם זה. זה מוביל לקיפול הקצוות והטלומרים כבר לא קיימים כגדיל יחיד, אלא כסליל. לתאים להתרבות במהלך שכפול, עם זאת, הכרחי שהטלומרים המקופלים יתגלו.

מה הפונקציות של הטלומרים?

לטלומרים למעשה יש שני תפקידים. מצד אחד הם חשובים במהלך מחזור התא הרגיל או בשלב ה- G0. אנזימים קיימים בתוך התאים המפרקים ברציפות את ה- DNA. זה משמש מצד אחד להדחת פולשים, אך מצד שני זה גם לא רצוי. זה מהווה בעיה אדירה עבור ה- DNA הרגיל של גרעין התא ויכול להוביל לאירועים לא רצויים.

כדי למנוע את התרחשותו, ישנו תלוי, הטלומר, בצד אחד בקצה כל גדיל DNA יחיד. מכיוון שהטלמר מורכב מרצפי בסיס שאינם מקודדים לחלבונים, זה לבדו מהווה הגנה על ה- DNA המקודד, מכיוון שהוא מתפרק לראשונה. יתרה מזאת, על ידי קיפול הטלומרים, האנזימים המשפילים ל- DNA מתקשים למצוא נקודה בה הם יכולים להתחיל את השפלה שלהם על ידי סלסול סוף ה- DNA החופשי. בנוסף, הטלומרים המקופלים מספקים אתרי קשירה לחלבונים מיוחדים. חלבונים אלה גדולים יחסית על מנת להקיף את קצה ה- DNA באופן מגן.

מצד שני, הטלומרים חשובים במהלך שכפול, כלומר במהלך הכפלת ה- DNA. בגלל המבנה שלהם, האנזימים האחראיים אינם יכולים להתחיל להכפיל את ה- DNA בסוף גדיל ה- DNA. כתוצאה מכך יש אובדן של זוגות בסיסים בכל מחזור והכרומוזומים מתקצרים ברציפות. כך שהדבר לא יוביל לאובדן מוקדם של קטעי DNA חיוניים, הטלומרים נמצאים בקצוות. הם אינם נושאים מידע חשוב מבחינה גנטית ויכולים לשרוד אובדן של כמה בסיסים ללא בעיות.

נושא זה יכול לעניין אותך גםמשימות של גרעין התא

מחלות טלומרים

לטלומרים עלולות להיות השפעות חמורות. במקרה של השפעה כזו לאחר מכן, בדרך כלל הפגיעה ב- DNA המקודד לחלבונים היא הגורם.

מחלת הטלומרים נגרמת לרוב כתוצאה ממחסור במתחמי חלבון (שלטין) שנמצאים סביב הטלומרים, או הנגרמים על ידי האנזים טלומרז. זה מקדם שיבוש של המבנה באמצעות הגנה מופחתת.

בגלל המספר הגבוה ביותר של כרומוזומים, לא ניתן לשייך באופן מהימן קטגוריה של מחלות למחלה טלומרית. המשמעות היא שאברים רבים ושונים יכולים להיות מושפעים.

טלומרופתיה

המונח טלומרופתיה משמש למחלות המופיעות בגלל טלומרים פגועים. מחלת הטלומר משמשת בדרך כלל כמונח שווה ערך. בגלל הגורם הבלתי הפיך למחלות אלה, כל הטלומרופתיות יהיו כרוניות.

בתחום הטלומרופתיה, בדרך כלל מתקצרים הטלומרים עד כדי כך שה- DNA שאחריו מותקף בגלל מחסור באנזים טלומרז או בחלבונים היוצרים את מתחם המקלט. לפעמים ה- DNA המקודד חלבונים מושפע, כך שניתן לחוש את הנזק בגוף.

הטלומרופתיות כוללות מספר רב של מחלות שאינן ספציפיות במיוחד לטלופרופתיות. משמעות הדבר היא כי התסמינים הם מגוונים מאוד ולעיתים קרובות יש סיבות אחרות. חומרת המחלה היא גם שונה מאוד והמהלך הכרוני עם התסמינים יכול להיות חזק או חלש.

הטלומרופתיות הנפוצות יותר כוללות דלקת ריאות, שחמת הכבד או אנמיה ופגיעה במח העצם.

איזה תפקיד ממלאים הטלומרים בהזדקנות?

ככל שאנו מתבגרים, הצורך של גוף האדם בתאים חדשים נמשך. בין היתר, הדבר הכרחי לשמירה על התהליכים בתאים האישיים של האיברים השונים.

תאים חדשים אלה נוצרים על ידי חלוקת תאים (מיטוזיס) כחלק ממחזור התא. לפני החלוקה, כל האיברונים התאיים וה- DNA כולו מוכפלים. תהליך זה נקרא שכפול. אנזימים ספציפיים קיימים לכך בכל תא. עם זאת, בשל מבנהם, האנזימים האחראיים אינם יכולים להתחיל להכפיל את ה- DNA בסוף כל גדיל DNA.

כתוצאה מכך יש אובדן של זוגות בסיסים בכל מחזור והכרומוזומים מתקצרים ברציפות.

הטלומרים ממוקמים בקצוות כך שזה לא יוביל לאובדן מוקדם של פלחי DNA חשובים. הם אינם נושאים מידע חשוב מבחינה גנטית ויכולים לשרוד אובדן של כמה בסיסים ללא בעיות. עם זאת, עם הזיקנה הטלומרים נופלים מתחת לאורך מסוים, מה שמסוכן וקשור אולי לנזק.

זה מוביל למעצר מחזור תאים בלתי הפיך, להזדקנות או למוות מתוכנן של התא. כך הגוף מאבד ברציפות את פוטנציאל ההתחדשות והוא מתיישן.

המאמר הבא שלנו יכול גם לעניין אותך: תהליך הזדקנות

איזה תפקיד הם ממלאים בהתפתחות סרטן?

הטלומרים יכולים גם למלא תפקיד חיוני בהתפתחות סרטן. אולם לעיתים קרובות יותר, הגורם לסרטן הוא מוטציה בתוך גדיל ה- DNA. בהתפתחות סרטן, לעומת זאת, הקיצור ממלא תפקיד כמו ההזדקנות.

עם טלומרים קצרים יותר, סרטן צפוי להתפתח. הסיבה לכך היא שיש סבירות גבוהה יותר כי החלק של גדיל ה- DNA הכפול שקודד לחלבונים ומכיל גנים יותקף. גורם הסיכון לכך הם טלומרים קצרים שכבר קיימים מלידה.

בנוסף, סבירות גבוהה יותר כי רמות נמוכות של האנזים טלומרז ומתחם החלבונים של הלטערין. הטלומרים ממלאים גם תפקיד חשוב בסרטן הקיים.

ככל שהתאים מתנוונים, ישנה צמיחת תאים מוגברת וחלוקת התא מוגברת. זה מוביל לקיצור מהיר יותר של הטלומרים, מה שהופך את ההתנוונות נוספת ליותר סביר. התא מנסה להגיב לכך באמצעות מנגנונים שונים, אך לעיתים רחוקות זה מצליח בתאי סרטן.

מה זה טלומרז?

טלומרז הוא אנזים המופיע בכל תא אנושי, אך לא ניתן לאתר אותו בכל התאים. הטלומרז פעיל במיוחד בתאים הבאים:

תאים של מח העצם
תאי גזע
תאי חיידק (מבשרי תאי זרע וביצית)
תאים עובריים

זה מתרחש בעיקר בגרעין התא, מכיוון שכאן נמצא מקום הפעולה שלו. המשימה העיקרית של האנזים היא למזער את אובדן הבסיס של הטלומרים של ה- DNA בסוף הכרומוזומים במהלך שכפול. זה חיוני, כי אחרת בכל חלוקת תאים אובדן גבוה יחסית של DNA עקב המבנה מוביל לתוחלת חיים מופחתת של התאים.

זהו אחד האנזימים הבודדים שיש להם תפקיד של טרנסקריפטאז הפוך למטרה זו. המשמעות היא שהיא יכולה לייצר גדיל DNA חדש מגדיל RNA, שהוא למעשה העתק של ה- DNA.

לשאר האנזימים בגוף האדם אין תפקיד זה. לצורך כך, הטלומרז מורכב מקטע קטן של RNA המשמש תבנית לקטע החדש של ה- DNA. לשם כך, האנזים מנצל את העובדה שרצף מתרחש שוב ושוב בטלומרים. רצף הבסיס של ה- RNA משלים לרצף החוזר הזה. גדיל ה- DNA החדש מתווסף לסוף הטלומר.

האם תזונה יכולה להשפיע על הטלומרים?

הוקמה על ידי כמה אנשי מקצוע וחוקרים רפואיים כי הדיאטה משפיעה על הטלומרים. מספר מחקרים כבר בוצעו בנושא זה, אך חלקם שנוי במחלוקת.

אומרים כי תזונה בריאה מגבירה את פעילות הטלומרז כך שקיצור הטלומרים במהלך חלוקת תאים מתרחש בקצב איטי יותר. בנוסף, הטלומרים צריכים אפילו להיות מסוגלים להתארך בגלל הפעילות הגבוהה של הטלומרז.

הדיאטה צריכה להיות מבוססת על מוצרים מבוססי צמח בכל עת שניתן. צריכה גבוהה של ויטמינים, העומדים בפני לחץ חמצוני בתאים, חשובה גם להשפעת הטלומרים באמצעות דיאטה. התוצאה היא פחות נזק לחוט הכפול של ה- DNA. אומרים גם כי חומצות שומן אומגה 3, אשר קיימות בשפע בדגים שומניים, משפיעות לטובה.

כמו כמעט כל התחזיות, בנוסף לדיאטה, גם פעילות גופנית ופחות פעילות גופנית משפיעות לטובה על אורך הטלומרים, וזו הסיבה שכדאי לשים לב לכך.

תוכל לקרוא מידע מפורט יותר בנושא זה תחת: אנטי אייג'ינג ותזונה