рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Как работает теломераза

Работа сделанна в 1999 году

Как работает теломераза - Реферат, раздел Биология, - 1999 год - Старение на клеточном уровне Как Работает Теломераза. Итак, Основное Назначение Теломеразы Синтезировать П...

Как работает теломераза. Итак, основное назначение теломеразы синтезировать повторяющиеся сегменты ДНК, из которых состоит G-цепь теломерной ДНК. Таким образом, она относится к классу ДНК-полимераз, причем оказалось, что теломераза это РНК-зависимая ДНК-полимераза или обратная транскриптаза.

Ферменты этого класса, синтезирующие ДНК на РНК-матрицах, очень хорошо известны молекулярным биологам. Они закодированы и содержатся в ретровирусах например, в вирусе иммунодефицита человека, вызывающем заболевание СПИДом и служат для синтеза ДНК-копий их геномов, который в ретровирусе представлен РНК. В клеточном геноме обратные транскриптазы закодированы в ретротранспозонах.

РНК, используемая теломеразой для синтеза теломерной ДНК в качестве матрицы, входит в состав этого фермента. В этом уникальность теломеразы на сегодня это единственная известная РНК-содержащая обратная транскриптаза. Теломеразные РНК у разных организмов сильно различаются по длине и структуре. Теломеразы простейших содержат РНК длиной в 150 200 нуклеотидных остатков н.о длина теломеразной РНК человека 450 н.о в то время как теломераза дрожжей содержит аномально длинную РНК около 1300 н. о Матричный участок представлен в теломеразной РНК только один раз. Его длина не превышает длину двух повторов в теломерной ДНК, которые он кодирует и которым он комплементарен.

Так как теломераза синтезирует сегменты ДНК, повторяющиеся много раз, используя только один сегмент своей РНК, она должна обладать способностью периодически после завершения синтеза каждого повтора перемещать транслоцировать матричный участок в район 3-конца синтезируемой теломерной ДНК. Источником энергии для такого перемещения, по-видимому, служит сама реакция синтеза цепи теломерной ДНК, поскольку дезоксинуклеозидтрифосфаты субстраты этой реакции высокоэнергетические вещества.

На рис. 6 изображена общепринятая схема механизма синтеза теломерных повторов, катализируемого теломеразой. На первой стадии теломераза находит 3-конец теломерной ДНК, с которым часть матричного участка теломеразной РНК образует комплементарный комплекс.

При этом теломераза использует 3-конец хромосомной ДНК в качестве праймера. Далее наступает очередь РНК-зависимой ДНК-полимеразной активности теломеразы. Она обеспечивается специальной субъединицей теломеразы, которая по устройству своего каталитического центра во многом сходна с обратными транскриптазами ретровирусов и ретротранспозонов. Когда синтез ДНК-повтора заканчивается, происходит транслокация, то есть перемещение матрицы и белковых субъединиц фермента на заново синтезированный конец теломерной ДНК, и весь цикл повторяется вновь.

Это схематичное представление является весьма условным, так как для построения теломер требуется еще много субъединиц, например, отвечающих за нахождение 3 -конца ДНК, или субъединицы, отвечающие за транслокацию, и т.д. Теломераза, рак и старение. Рассмотрим данные о длине теломерной ДНК и активности теломеразы в различных клетках человека, приведенные в таблице. Высокая теломеразная активность наблюдается в половых клетках человека в течение всей его жизни.

Соответственно их теломеры состоят из наибольшего числа ДНК-повторов и содержат все необходимые белки для нормальной репликации клеток. Тип клетокТеломеры, т. п. н. Теломеразная активностьПоловые Соматические Раковые15-20 10-12 при рождении, уменьшаются с возрастом 4-6,10-15Высокая Отсутствует Присутствует в 80 случаев Аналогичная ситуация наблюдается и для стволовых клеток, которые делятся неограниченно долго. Однако у стволовой клетки всегда есть возможность дать две дочерние клетки, одна из которых останется стволовой бессмертной, а другая вступит в процесс дифференцировки.

Благодаря этому стволовые клетки служат постоянным источником разнообразных клеток организма. Например, стволовые клетки костного мозга дают начало гемопоэзу процессу образования клеток крови, а из базальных клеток эпидермиса происходят разнообразные клетки кожного покрова. Как только потомки половых или стволовых клеток начинают дифференцироваться, активность теломеразы падает и их теломеры начинают укорачиваться.

В клетках, дифференцировка которых завершена, активность теломеразы падает до нуля, и с каждым клеточным делением они с неизбежностью приближаются к состоянию сенесенса перестают делиться. Вслед за этим наступает кризис, и большинство клеток погибают рис. 7. Эта картина характерна для подавляющего большинства известных культур клеток эукариот. Однако и здесь есть редкие, но важные исключения теломеразная активность обнаруживается в таких смертных клетках, как макрофаги и лейкоциты.

Недавно было установлено, что нормальные соматические клетки потому лишены теломеразной активности, что в них полностью подавлена экспрессия гена ее каталитической субъединицы обратной транскриптазы. Другие же составляющие теломеразы, включая теломеразную РНК, образуются в этих клетках, хотя и в меньших количествах, чем в их бессмертных прародителях, но постоянно. Открытие этого важного факта Дж. Шеем, В. Райтом и их сотрудниками и стало основой для сенсационной работы по преодолению лимита Хейфлика.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Старение на клеточном уровне

Когда известный учный А. Вейсман сформулировал свою теорию о том, что смерть предков может быть способом расчистить путь более совершенным потомкам,… Это фундаментальное положение ведт к представлению о том, что лучший способ… Более высокий или избыточный уровень физиологических возможностей повышает вероятность дожития животного до…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Как работает теломераза

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

История проблемы
История проблемы. Проблемами старения живых организмов с давних времн занимались биогеронтологи. Но причины старения долгое время были непонятны. Так, в начале этого века Алексис Каррель изв

Концевая недорепликация ДНК
Концевая недорепликация ДНК. Известно, что ДНК-полимеразы, синтезируя дочернюю цепь ДНК, прочитывают родительскую цепь в направлении от ее 3-конца к 5-концу. Соответственно дочерняя цепь син

Искусственное преодоление лимита Хейфлика
Искусственное преодоление лимита Хейфлика. Итак, достаточно недавно Дж. Шей и В. Райт провели сенсационную работу по преодолению лимита Хейфлика. В нормальные соматические клетки были внесены гены

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги