التيلوميرات: ما هي وخصائصها وكيف ترتبط بالعمر

الوقت يمر للجميع ، وهذه حقيقة لا يمكن إنكارها. إن تصور الحياة بدون موت أمر مستحيل، لأن كل المواد العضوية تتحلل وتفقد شكلها وتتحول. دون أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، فإن التعريف الأنسب الذي يمكننا التفكير فيه لتعريف الحياة من وجهة نظر بيولوجية هو ما يلي: الحالة الوسيطة بين الولادة والموت.

الوقت يمر بطريقة غير قابلة للتصرف ، نعم ، لكنك ستفاجأ بمعرفة أنه لا يفعل الشيء نفسه بالنسبة للجميع. يشير العمر الزمني (الكرونومتر) إلى حركة عقارب الساعة ، لكن هذا الحجم المادي لا علاقة له بما يحدث داخل أجسامنا. لا تتمتع مراحل العملية البيولوجية بنفس الجودة أو الطبيعة التي تتمتع بها مراحل العملية الفيزيائية بقدر ما تكون متتالية فقط.

في الدراسة الفسيولوجية للكائنات الحية ، يتم تحديد مراحل العملية بواسطة ديناميكيات "للعملية الجوهرية" ، وليس بفرضيات عنصر مادي ، مثل أ ساعة. وهكذا ، فإن مدمن الكحول البالغ من العمر 40 عامًا قد يكون لديه كبد لشخص يبلغ من العمر 80 عامًا ، على سبيل المثال ، في حين أن أ قد يكون للرياضي الثمانيني عضلات الجزء السفلي من الجسم النموذجية لشخص يبلغ من العمر 60 عامًا سنوات. يمر الوقت ، نعم ، ولكن قد يختلف العمر البيولوجي عما يشير إليه التقويم.

ترتبط العديد من العوامل التي تعدل العمر البيولوجي للأنسجة الحية ارتباطًا وثيقًا بنمط حياة الفرد ، ولكن هناك مفاهيم أخرى معقدة ورائعة تشرح جزئيًا سبب كون عملية شيخوخة الخلايا فريدة من نوعها و قابل للتبديل. نفسر سر الحياة والموت بمصطلح مثير بقدر ما هو مفيد: تعرف كل شيء عن التيلوميرات.

• مقالات لها صلة: "ما هي الفروق بين العمر الزمني والعمر البيولوجي؟"

كيف يتم تنظيم الكروموسومات وأين التيلوميرات؟

لنبدأ من البداية ، مثل الحياة نفسها. يوجد البشر ، في كل خلية من خلايانا ، الحمض النووي المحاط بنواة. من خلال سلسلة من العمليات التي لا تهمنا هنا ، يتم نقل المعلومات من الحمض النووي من النواة إلى ريبوسومات السيتوبلازم الخلوي ، حتى يتمكنوا من تصنيع البروتينات. تخليق البروتين هو أساس عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية ، لذلك يمكن أن يقال ذلك يحتوي الحمض النووي على جميع المعلومات اللازمة للحياة على هذا النحو.

في البشر ، يتكثف الحمض النووي في الكروماتين ، مكونًا الكروموسومات. تحتوي كل خلية غير جنسية في أجسامنا (بشكل عام) على 23 زوجًا من الكروموسومات (إجمالي 46) ، منها التي تأتي من 23 من الأمشاج الأنثوية (ن) و 23 من الذكر (ن) ، والتي عند ضمها معًا تشكل زيجوت (2 ن). أجزاء الكروموسوم هي كما يلي:

• الفيلم والمصفوفة: كل كروموسوم محدد بغشاء يحيط بمادة هلامية.
• Chromonemes: بنية خيطية تتكون من كل من الكروماتيدات الشقيقة (كل نصف من الكروموسوم عبارة عن كروماتيد على شكل "X")
• الكرومومرات: تعاقب الحبيبات المصاحبة للكرومونيما في طولها.
• Centromere: المكان الذي تلتقي فيه الكروماتيدات الشقيقة. لكي نفهم بعضنا البعض ، فهو مركز "X".
• التيلوميرات: الأجزاء الطرفية للكروموسوم ، "أطرافه".

لقد تركنا قسمًا محددًا في المحبرة حتى لا نضيع في الجوانب الفنية ، لكننا قد صادفنا بالفعل المصطلح الذي يهمنا هنا لأول مرة. حان الوقت لاستكشافها بدقة.

ما هي التيلوميرات؟

بناءً على ما رأيناه حتى الآن ، يُعرِّف التيلومير نفسه تقريبًا: هو غيض من الكروموسوم. التيلوميرات هي مناطق من الحمض النووي غير المشفر (ليس لديهم المعلومات اللازمة لتخليق البروتين) شديدة التكرار ، وتتمثل وظيفتها في توفير الاستقرار للكروموسومات في الخلايا حقيقية النواة في جميع أنحاءها وقت الحياة. بناءً على وجود هذه الهياكل ، يمكننا جزئيًا تفسير ظاهرتين تحبس أنفاس كل إنسان: الشيخوخة والسرطان. دعونا نرى كيف.

1. أثناء تكرار الحمض النووي ، لا تتكاثر التيلوميرات بالكامل

تنقسم الخلايا الجسدية عن طريق الانقسام الفتيلي ، ولكي يكون ذلك ممكنًا ، يجب تكرار الحمض النووي للخلية الأصلية ، مما يؤدي إلى ظهور خط المتحدرين. مع كل عملية تكرار ، وبسبب بعض خصائص الإنزيمات التي تجعل ذلك ممكنًا ، تصبح التيلوميرات أقصر.

يتناقص طول التيلومير في البشر بمعدل 24.8-27.7 زوجًا أساسيًا في السنة. مع الوقت والانقسام الخلوي ، تصبح التيلوميرات في كروموسومات الخلايا السليلة قصيرة جدًا لم تعد الخلية قادرة على الانقسام ، وبالتالي ، مع موت الكيانات الخلوية الأخيرة ، وفاة الانسجة. وبالمقارنة مع "التجول في المنزل" ، يبدو الأمر كما لو أننا نزيل القليل من الماء في كل مرة نمررها من كوب إلى آخر. في البداية قد لا يكون ملحوظًا ، ولكن بعد تكرار العملية X مرة ، لم يعد بالإمكان إجراء النقل ، حيث لم يعد هناك ماء متبقي للنقل.

لهذا السبب، يقال إن التيلوميرات علامة ممتازة على العمر البيولوجي: بناءً على طولها ، يمكن للعلماء تقدير مدى تقدم مجموعة من الخلايا ، وبالتالي ، الكائن الحي بأكمله. يعد تقصير التيلومير جزءًا من عملية الشيخوخة الطبيعية ، ولكن بعض العوامل مرتبطة بنمط معين يمكن أن تعزز فترات الحياة المحددة تلف الحمض النووي الصبغي وبالتالي تقصير أسرع التيلوميرات.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الكروموسومات: ما هي وخصائصها وكيف تعمل"

2. أهمية الإنزيم تيلوميراز

لقد شرحنا آلية الشيخوخة ، لكن الأمور تصبح أكثر إثارة للاهتمام إذا عرفنا ذلك ، لا يصدق مثل يبدو أن الجسد نفسه لديه حل الخلود على المستوى النظري ، على الأقل في المراحل الأولى من الحياة. وقت الحياة.

التيلوميراز هو إنزيم مسؤول عن الحفاظ على طول التيلومير عن طريق إضافة متواليات جينية متكررة. هذه العملية البيولوجية لها "خدعة": النشاط موجود في خلايا الخط الجرثومي و بعض الخلايا المكونة للدم ، ولكن الخلايا الجسدية الناضجة تمنع وظائفها بعد ذلك ولادة. وبالتالي ، فإن الكائن الحي نفسه هو الذي يشفر تدهوره المبرمج.

3. التيلوميرات والسرطان

تشير الدراسات الحالية إلى أنه يمكن للبشر عكس عملية الشيخوخة الخلوية إذا زيادة نشاط التيلوميراز بشكل مصطنع في الخلايا الجسدية التي تشكل أنسجة جسدنا. لسوء الحظ ، يمكن أن يكون لهذا تأثير مزدوج: في البيئات التجريبية ، إذا تم تحفيز نشاط التيلوميراز وتعطيل بعض جينات كبت الورم ، فإنه يحدث خلود خلوي يعزز بشكل كبير ظهور الورم.

نذهب إلى أبعد من ذلك في هذا الخط من التفكير ، حيث أن 75-80 ٪ من السرطانات الناشئة عن الخلايا الجسدية تقدم نشاط التيلوميراز. هذا لا يعني بالضرورة أن الإنزيم تيلوميراز يسبب السرطان ، ولكن يبدو أن كل شيء يشير إلى أن المستويات العالية من هذا الإنزيم هي مؤشر واضح على الورم الخبيث المحتمل. إذا كانت الخلية خالدة ، فيمكنها التكاثر إلى أجل غير مسمى: نحن نفسر تقريبًا كلمة بكلمة تكوين السرطان.

بناءً على هذه الفرضية ، يتم تطوير العديد من العلاجات المضادة للتيلوميراز في البيئة التجريبية. في مزارع الخلايا ، النتائج واعدة على أقل تقدير: في بعض خطوط الخلايا السرطانية ، عن طريق تثبيط نشاط التيلوميراز ، يحدث الموت التلقائي للخط بعد حوالي 25 انقسامًاحيث يتم تقصير التيلوميرات ولا يمكن استبدالها بأي شكل من الأشكال.

سيرة ذاتية

بعد الكشف عن مثل هذه البيانات ، من المستحيل ألا تشعر بالأمل. يعد مرض السرطان من أهم المشاكل الصحية المأساوية اليوم ، لأنه بعد كل وفاة وكل شخصية هناك قصة كفاح وحزن وأمل. الورم الورمي ليس مجرد مجموعة من الخلايا تنمو بلا حسيب ولا رقيب: إنه خوف ، معركة العلم مقابل علم وظائف الأعضاء ، والقبول أو الإنكار ، وفي أسوأ الحالات ، الخسارة المبكرة لـ وقت الحياة.

تساعدنا آليات الشيخوخة الخلوية على فهم شيخوخة الأنسجة والعملية التي تؤدي إلى الموت ، ولكن الهدف النهائي ليس إيجاد الخلود. التحدي الحقيقي ، اليوم ، هو إنقاذ كل تلك الأرواح المعلقة بخيط من قبل مجموعة من الخلايا المتمردة التي تحورت لتنقلب على مضيفهم.

المراجع الببليوغرافية:

• Arvelo، F.، & Morales، A. (2004). التيلومير والتيلوميراز والسرطان. القانون العلمي الفنزويلي ، 55 ، 288-303.
• كوتو ، أ. ب. (2008). تيلوميراز: ينبوع الشباب للخلية. Medisur: المجلة الإلكترونية للعلوم الطبية في Cienfuegos، 6 (2) ، 68-71.
• التأثير على نمط حياة التيلوميرات وطول العمر ، التركيب الجيني. التقطت في 4 مارس في https://genotipia.com/estilo-vida-telomeros-longevidad/
• Membrive Moyano ، J. (2017). إنزيم التيلوميراز كهدف علاجي.
• مويزيس ، ر. ك. (1991). التيلومير البشري. البحث والعلوم ، (181) ، 24-32.
• سالامانكا غوميز ، ف. (1997). تيلوميراز. خلد دون أن يؤذي. جاك ميد ميكس ، 8 ، 385.
• تيلومير ، المعاهد الوطنية للصحة. التقطت في 4 مارس في https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Telomero
• فارغاس ، إي ، وإسبينوزا ، ر. (2013). الوقت والعمر البيولوجي. أربور ، 189 (760) ، 022.