טלומר

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לך הודעות חדשות (השווה לגרסה הקודמת).

טלומר (באנגלית: Telomere) הוא אזור הקצה של הכרומוזומים בייצורים איקריוטיים. לכל כרומוזום שני קצוות ולפיכך - שני טלומרים. הטלומרים מכילים רצף DNA בן כמה בסיסים, החוזר על עצמו מאות ואף אלפי פעמים.

הרצפים החוזרים עשירים בדרך-כלל ב-GC (כלומר, הנוקלאוטידים הנפוצים בהם הם גואנין וציטוזין). הטלומרים מאפשרים הכפלה שלמה של DNA לינארי (DNA בעל קצוות, דוגמת ה-DNA האנושי, בניגוד ל-DNA החיידקי שהוא מעגלי). הטלומרים מונעים עיכול החלקים המקודדים לגנים בכרומוזום על ידי אנזימים.

הטלומרים חיוניים להכפלה שלמה של קצוות הכרומוזום, מפני שבכל פעם שהכרומוזום משוכפל, האנזים DNA פולימראז מפסיק כמה מאות בסיסים לפני הסוף. לולא הטלומרים ההתקצרות הייתה מובילה לאיבוד של ידע גנטי חיוני. רצף הטלומר באדם כולל בין 3 ו-20 קילובסיסים, וישנם עוד 30 עד 100 קילובסיסים של רצפים שאינם מקודדים לגנים בין הטלומר לכרומוזום.

לטלומרים תפקידים חשובים נוספים:

מניעת איחוי כרומוזום עם קצוות של כרומוזומים אחרים.
סיום שכפול של כרומוזום.
צימוד כרומוזומים הומולוגיים במיטוזה.

רצף הטלומר הוא רצף שמור מאוד. בסוג של סנדלית, למשל, הרצף הוא GGGGTT ובאדם הרצף הוא TTAGGG. השימור של הרצף מעיד על החשיבות הרבה של טלומרים לקיומו של האורגניזם. בטלומר של כל כרומוזום ישנו רצף אופייני לו באורכו המשמש בשיטת FISH להבדלה בין הכרומוזומים השונים.

ב-1985 תואר על ידי קוק (Cooke) שהטלומר היוצר מעין "כיפת חיפוי" בקצוות הזרועות הארוכות בכרומוזומי המין באדם, קצר יותר בתאים סומטיים מאשר בתאי נבט.

הטלומרים מוארכים בין היתר על ידי האנזים טלומראז (Telomerase), שהוא רוורס טרנסקריפטאז המעורב בסינתזה של טלומרים ברוב האורגניזמים. טלומרזים נחשבים לסוג מעניין מאוד של DNA פולימראז, מפני שהם נושאים מקטע RNA בתוכם, מקטע המהווה תבנית לסינתזת הטלומר. לאחרונה נמצאו עדויות שקיים מנגנון נוסף (ALT), שטיבו אינו ידוע, המאריך את הטלומרים לפחות במקרים נדירים.

ברוב האיקריוטים טלומראז פעיל רק בתאי גזע. לפי תאוריות מסוימות ההתקצרות של הטלומר מדי הכפלה של התא בתאי גוף עשויה להיות מעורבת בסרטן ובזיקנה. זה נובע מכך שהטלומראז פועל כ"פתיל השהייה", שבסופו של דבר נגמר אחרי מספר הכפלות של התא. כתוצאה מכך, נגרם אובדן של מידע גנטי חיוני מהכרומוזום. נכון להיום דיעה זו שנויה במחלוקת.

כשהטלומרים מתקצרים יותר מדי הם מפסיקים לספק הגנה לכרומוזום. התא מזהה זאת כנזק ל-DNA ונכנס לעצירה במחזור התא. במקרה שבו ה-DNA ניזוק התא נכנס לאפופטוזה (מוות תאי מבוקר). תופעות רבות של הזיקנה קשורות בהתקצרות הטלומרים. האיברים מתפוררים ויותר ויותר מתאיהם מתים או נכנסים לעצירה בגידול התא. אנשים החולים במחלת הפרוגריה (Progeria) נראים זקנים כבר מגיל צעיר; לחולים במחלה יש טלומרים קצרים.

תומכי האנטי אייג'ינג מקדמים את הרעיון שהארכת הטלומראז באמצעות ריפוי גנטי עשוי להציל תאים מהזדקנות ולהאריך את תוחלת החיים האנושית. מתנגדיהם טוענים שהארכת הטלומרים התפתחה, כפי הנראה, כמנגנון שתפקידו למנוע סרטן. לפי התאוריה הזו, התא צובר מוטציות במהלך חייו, העלולות לגרום לסרטן אם הן פוגעות בגנים סרטניים. לפיכך, הגוף מעדיף להפטר מתאים מבוגרים בטרם יהפכו לסרטניים. לפי התאוריה, תאים מזדקנים "מוקרבים" על מנת להגן על כלל הגוף.

ב-2003 הבחינו מדענים שבמין של ציפור ים מאריכת ימים מסוג יסעור הטלומרים דווקא מתארכים עם הגיל. עד כה לא נמצאה תופעה כזו בבעל חיים אחר.