» » » Удлинение теломер


Основная функция теломер, представляющих собой крупные нуклеопротеидные комплексы, расположенные в крайних частях хромосом, заключается в действии в качестве геномных буферов, которые должны поддерживать структуру и восстанавливать концы хромосом. Минимальная длина теломер также необходима для репродукции человека.

Чтобы обойти активные пути повреждения ДНК, которые вызываются критически короткими теломерами, клетки должны бороться с потерей повторов теломер из-за различных причин либо путем копирования повторов с использованием рекомбинации, либо путем синтеза теломерной ДНК «с нуля» с использованием теломеразы. Последний механизм был обнаружен в большинстве нормальных и злокачественных клеток.

Роль теломеразы

Теломераза представляет собой рибонуклеопротеин, который содержит как белок обратной транскриптазы теломеразы, так и шаблон теломеразы РНК в качестве основных компонентов. Кроме того, несколько других белков являются ключевыми для сборки теломеразы, ее стабильности и локализации в ядре.

Теломераза умеет добавлять повторы теломер на 3 ‘одноцепочечный конец теломер, поэтому неудивительно, что его уровни постоянно высоки в бессмертных клетках (таких как эмбриональные стволовые клетки).

Были обнаружены другие важные функции теломеразы, которые не обязательно связаны с поддержанием теломер, такие как регуляция апоптоза и сенсибилизация митохондриальной ДНК от окислительного повреждения, вызванного перекисью водорода.

Кроме того, описывается и независимый от теломераз механизм длительного обслуживания теломер, который известен как альтернативное удлинение теломер. Исследование показывает, что этот механизм включает репликацию, опосредованную гомологичной рекомбинацией, с поддержкой специфического комплекса рекомбинации, который был обнаружен у нормальных человеческих теломер.

Удлинение телмор у эмбрионов

После оплодотворения отмечается существенное удлинение теломер через альтернативный механизм, не зависящий от теломеразы. Этот механизм остается доминирующим в цельной преимплантации. Мышиные модели показали, что длина теломер может увеличиваться на тысячи пар баз в течение начального одного или двух клеточных циклов.

Но хотя на ранней стадии предимплантации происходит удлинение теломер на основе рекомбинации, активность теломеразы значительно возрастает на стадии развития бластоцисты. Наибольшая степень удлинения теломер происходит во внутренней клеточной массе, то есть в плюрипотентных клетках.

Эпигенетические состояния субтеломерной области могут положительно регулировать удлинение теломер посредством рекомбинации, что может когда-то привести к повышению эффективности перепрограммирования. Ядерный перенос соматических клеток дает обещание предоставить нам платформу для производства персонализированных стволовых клеток.