Turinys
Visų ląstelių gyvenimo trukmė yra užprogramuota, per kurią jos sintezuojamos, dauginasi ir galiausiai išgyvena apoptozę (ląstelių mirtį), kai jos nebeveikia.Dažnai padeda galvoti apie ląstelių replikaciją kaip apie senamadišką fotokopijos aparatą: kuo daugiau ląstelė kopijuoja save, tuo vaizdas tampa neryškesnis ir neteisingai sureguliuotas. Laikui bėgant ląstelės genetinė medžiaga (DNR) pradeda lūžinėti, o pati ląstelė tampa blyškia originalo kopija. Kai taip atsitinka, užprogramuota ląstelių mirtis leidžia naujai ląstelei perimti ir išlaikyti sistemos veikimą.
Ląstelės dalijimosi skaičių riboja reiškinys, žinomas kaip Hayflicko riba. Tai apibūdina veiksmą, kurio metu dalijimosi procesas (žinomas kaip mitozė) palaipsniui degraduoja genetinę medžiagą, ypač DNR dalį, vadinamą telomera.
„Hayflick“ riba lemia, kad vidutinė ląstelė prieš apoptozę pasidalys nuo 50 iki 70 kartų.
Supratimas apie telomerus
Chromosomos yra į siūlus panašios struktūros, esančios ląstelės branduolio viduje. Kiekviena chromosoma yra pagaminta iš baltymo ir vienos DNR molekulės.
Kiekviename chromosomos gale yra telomeras, kurį žmonės dažnai lygins su plastikiniais antgaliais batų raištelio galuose. Telomerai yra svarbūs, nes jie neleidžia chromosomoms išsiskleisti, nelipti viena kitai ar susilieti į žiedą.
Kiekvieną kartą dalijantis ląstelei, dviguba grandinė DNR atsiskiria, kad genetinė informacija būtų nukopijuota. Kai taip atsitinka, DNR kodavimas yra dubliuojamas, bet ne telomeras. Kai kopija bus baigta ir prasidės mitozė, vieta, kur ląstelė yra išardyta, yra telomeroje.
Kiekviena ląstelių karta telomera vis trumpėja, kol nebegali išlaikyti chromosomos vientisumo. Tada įvyksta apoptozė.
Telomerų santykis su senėjimu ir vėžiu
Mokslininkai gali naudoti telomeros ilgį, kad nustatytų ląstelės amžių ir kiek dar liko replikacijų. Lėtėjant ląstelių dalijimuisi, jis progresuoja, senėjimas yra žinomas kaip senėjimas, kurį mes paprastai vadiname senėjimu. Ląstelių senėjimas paaiškina, kodėl senstant mūsų organai ir audiniai pradeda keistis. Galų gale visos mūsų ląstelės yra „mirtingos“ ir senatvės.
Viskas, tai yra, bet vienas. Vėžinės ląstelės yra vienintelis ląstelių tipas, kurį tikrai galima laikyti „nemirtingu“. Skirtingai nuo įprastų ląstelių, vėžinėse ląstelėse nėra programuojamos ląstelių mirties, tačiau jos gali ir toliau daugintis be pabaigos.
Tai savaime sutrikdo ląstelių replikacijos pusiausvyrą organizme. Jei leidžiama vieno tipo ląstelėms nepakartoti, ji gali išstumti visas kitas ir pakenkti pagrindinėms biologinėms funkcijoms. Taip atsitinka su vėžiu ir kodėl šios „nemirtingos“ ląstelės gali sukelti ligas ir mirtį.
Manoma, kad vėžys atsiranda dėl to, kad genetinė mutacija gali sukelti fermento, žinomo kaip telomerazė, gamybą, kuris neleidžia sutrumpėti telomerams.
Nors kiekviena kūno ląstelė turi genetinį kodavimą telomerazei gaminti, iš tikrųjų jo reikia tik tam tikroms ląstelėms. Pavyzdžiui, spermatozoidams reikia išjungti telomerų sutrumpinimą, kad būtų galima padaryti daugiau nei 50 jų kopijų; kitaip nėštumas niekada negalėtų atsirasti.
Jei genetinė nesėkmė netyčia įjungia telomerazės gamybą, tai gali sukelti nenormalių ląstelių dauginimąsi ir formuoti navikus. Manoma, kad ilgėjant gyvenimo trukmei, tikimybė tai ne tik didės, bet ir taps neišvengiama.