Теломеразаға жалпы түсінік

                              Жоспар:

                

              I. Кіріспе

   II. Негізгі бөлім:

               1. Теломер қызметі.                

              2. Теломеразаның адамның қалыпты жасушасында пайда болуы.                                                                    

                3. Каррель және Хейфликтің зерттеулері

              4.   Қартаюдың теломерлі теориясы

            III. Қорытынды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 

 

                                                     Кіріспе:

 

       Көбінесе теломеразалар қан жасау ағзасында, қызыл лимфа   түйіндерінде   кездеседі.   Қызыл    кемікті   теломеразаның активтілігі болмайды. Приферциялық қанда теломеразалар қездеседі. Бұл жерде олардың белсенділігі көп емес, бірақ аздап көбейеді кейде теломеразаларда тері эпителінде, басқа ағзалардың қабатыңда табуға болады. Бұл жерлерде олар көбейетін клеткаларда орналасады. Эңцрметрия, теломеразалық активтшіктің жоғарғы сатысы пролифеатция немесе көбею кезеңінде байқалады, ал басқа келесі фазада белсенділік секрециясы төмендейді, Дифференция (даму) кезеңінде теломеразаның активтілігі жойылады аз мөлшер посмитотикалық жасушалармен бауырда, ұйқы безінде ферментер табылады. Бұл арқа өкпенің респироторлы бөлімін жатқызуға болады. Олардың активтілігі қуық алды безінде де кездеседі.

       Адамның  ядролық ДНҚ ның бір молекуласының орташа ұзындығы 120 миллион нуклеотид жұптарына тең десек, жасушаның әрбір бөлігінде теломераза белсендігінсіз ДНҚ молекуласы 0,00005% ға қысқарады екен. Бұл әрине өте аз. Бірақ табиғатта теломера ұзындығын қалпына келтіріп отыратын тетіктер болмаса түбінде хромасомалар жойылып кеткен болар еді. Тек сондықтан ғана хромасомалар теломерлерінің толық репликацияланбау проблеммасының биологиялық маңызы орасан зор сонымен қатар, бұл құбылыс ағзалардың қартаюы канцероногенез проблеммаларымен де тығыз байланысты.

 

 

 

 

 

 

                     Теломеразаның  қызметі.

 

         Теломеразалар төмендегідей маңызды қызметтер атқарады:                                      1) Механикалық қызметі:

а) Теломералар хромосомасының ядро татриксіне бекінуіне қатысады;                                    б) Теломералар хромосома хроматидаларының ұштарын бір - бірімен тіркестіреді;                                                                                                                                            2)   Тұрақтандырушы қызметі:

а)  Жасушада теломераза болмаған жағдайда ДНҚ ның кодтаушы бөлімін  толық репликацияланбаудан сақтайды;

б) Егер жасушада теломераза болмаса, үзілген хромосома ұштарын тұрақтандырады;

3)   Гендердің экспрессиялануына әсер етуі:

      Теломераға  жақын орналасқан гендер экспрессиясы  төмен болады, мұны транскрипциялық  үнсіздік немесе сайлинсинг деп  атайды.

      Теломерлердің айтарлықтай қысқаруы оларға жақын орналасқан гендерді активтендіреді, мысалы  RAP1 немесе TFR1 активтенуі.

4)   Есептеу қызметі:

      ДНҚ ның  теломерлік бөлімдері теломерасыз  жасушаның бөлінуін есептеп отыратын  репликометр болып табылады. Жасуша  үшін оның қанша рет бөлінгеніне қарағанда, теломераза ұзындығының сындарлы деңгейіне дйін қанша рет бөлініп қалғаны маңыздырақ. Сондықтан да теломера жасушаның теломеразасын есептейтін құрылым болып табылады.

 

 

      

                                                                                                                                                                                                                          

                  Теломеразаның адамның қалыпты жасушасында пайда болуы.

            Ең күшті әдісті қолдану арқылы, теломеразалардың қай клеткада болатынын жэне кандай қызмет атқаратынын білуге болады. А.М. Оловкиковтің жіктеуі бойынша сау адамдарда теломеразалар жыныс жасушаларында болуы керек деп ойлады. Басқа дене жасушаларында теломеразалар болмайды, тек ісікті жасуша болған кезде ғана болуы мүмкін. Бірінші теломеразалар 1985 жылы, бір жасушалы эукариоттарда табылған. Содаң соң оны ісікті жасушаларда кейіннен әйел жыныс клеткаларында тапқан.

ТКАР - апалина арқылы әр түрлі жасушаларда сосын үлпалары теломерлерің табуы болатын болды.

Теломеразаның адамның қалыпты жасушасында және ұлпасында таралуы.

Бұлшықеттерде, мида, постмитотикалық жасушалар көп орналасқан жерлерде теломеразалар мүлдам кездеспейді. Бұдан қорытынды шығаруға болады, теломеразалар тек көбейе алатын соматикалық жасушалар болды.

Теломараза теориясының қартаюы А.М. Оловниковпен байланысты. Жоғары теломеразалы белсенділік адам жыныс жасушаларында өмір бойы байқалады. Сонымен олардың теломерлі көп санда ДНҚ қайталаулардан тұрады және жасушаның нормальрепликациясы үшін керек ақуыздардан тұрады. Жасушалар типі теломерлер, геломеразалы белсенділік жыныс соматикалық ракті туылғанда, жасқа қарай азаяды 4-6, 10-15 жоғары жоқ. Бұл жағдай стволды жасушаларда болады. Мысалы: сүйек миының стволды жасушалары гемопоэздің бастамасы болады. Эпидермистін базальді жасушалардан тері қабаты түзіледі. Жыныс немесе стволды жасушалары қалыптаса бастағанда теломеразалардың белсенділігі және теломерлер

қысқара бастайды. Кризистен кейін көптеген жасушалар өледі. Бұл жағдай жасушаларда көп болады.

 

            

           Каррель және Хейфликтің зерттеулері:

 

Вейсманның 1981 жыл Август Вейсман айтқан: ағзаның  қартаюы, соматикалық жасушалардың өмір бойы көбеймейтіндіктен болады деп тұжырымдаған. Сондықтан жасушалар шаршап, ескіріп, өздігінен жаңара алмайды ол осылардың бәрі қартаюға әкеледі деп есептеді.

Бұл тұжырымдар белгілі бір зерттеулерге сүйеніп айтылған. Теоретиктер көп  ойланып, зерттеу әдісі математикалық теорема ұжырымдамаларымсн күш-қуат берегей.

Вейцманның  ойын жоққа шығарған Каррель

XX ғасырдың басында жасушаның бөлігін ортада өсіру әдісін тапқан. Каррельдің зерттеулерінде ол тауықтың кішкене жүрек ұлпасын алып, кілегейлі табаққа, ортаға плазмамен бірге термостатта өсірген. ұлпалардың шеткі бөліктерінде көбею процесі байқалып, ұлпаның бөлігі әр шетінен 0.3мм өсіп отырған, ол жалпы ауданы 2 есе өскен. Оның бір бөлігіне кесіп алып, сол сияқты ортаға қойған. Каррельдің тұжырымы бойынша мұндай жұмысты қанша жүргіссе де болады, өйткені    фибробпастар жылдар    бойы    көбею    қасиетін жоғалтпайды. Бұл зерттеу жұмысы 34 жыл бойы жалғасқан, тек кейіннен   Бұл зерттеулер көп жылдар бойы өзінің орнын жоғалтпаған. Бұл оқиға сабақ болуы керек, Біріншіден зерттеушілерге: әрбір жұмыс істелінетін, ойдың қорытындысынан өту керек.

Екіншіден, ғылыми өмірге сабақ эксперимент кезінде жасушаларды трипсин арқылы бір-бірінен ажыратқан. Жасушаларды 50-рет трипсинмен жуу, жасушалардың өліміне экеп соқтырады. Хейфлик өзінің теориясын зерттеп шығып дәлелдеді. Оны басқалар да мақұлдады.       

Хейфликтіц қосымша аргументтері

Хейфликтің қосымша аргументтері мен кейбір тұжырымдамалары болды.

Хейфликтің әр түрлі жануарларға жасаған тәжірибесі

Жасушаның бастауы Жаңа туылған тышқандар, Жаңа  туылған балапандар Жануардың  максимальды ұзақтығы 3 жас 12 жас Ортада жасушаның бөлінуі 15-20 рет 25 рет Адам эмбрионы Талапотостық тасбақа

            ІООжыл

175 жыл

ір жасушаның көбеюі, оның генетикалық қасиетіне байланысты.

Каррельдіц теориясын Хейфлик жоққа шығарған 1961 жылы Монард Хейфлик П.Мурхедпен бірге адамның эмбрионынан жасалған фибробластардың ортасымең жұмыс істеген. Бұл зерттеулердің әдісін өзгерткен. Енді ұлпалардың бөліктері трипсинмен тазаланып отырылады.

Қалыпты соматикалық  жасушалар, термостаттағы табаққа жабысып, бір қабатты түзіп, бір күннен соң көбейе бастаған. Көбею табақтың түбінде бос орын қалмаған кездс ғана тоқтатылады.

- бұл жасушалардың қасиеті, бұл әсіресе жасушының генетикасында жазылып қойған. Бұл тұжырым бірден орын алған жоқ.. Хсйфликтің ойы бойынша. Каррельдің жұмысында көптеген қателіктер жасалынған деген ой айтады. Каррельдің зерттеу жұмысында ортаны тауық эмбриологиясы болып табылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қартаюдың теломерлі теориясы

 

Қартаюдың теломерлі теориясын 1971 жылы Хейфликтің зерттеуі, сол кезде Оловниковтің де тұжырымдары шыға бастады. Соматикалық жасушаларда, теломерлердің репликациясы жойылған. Теломерлер қиын кезеңдерде қартая бастайды, ал жылдамдық негізіндс - еле бастайды.

Хейфликтің  теориясы хромосомалардың қысқаруы, бұл қартаюға әкеледі. Әрбір мРЫҚ-да рибосомада А фрагмент -10-15 нуклеотитке қысқартырылыгі отырган. Теорияны мақұлдайтын нәтижелер. Соматикалық жасушалардағы теломерлердің қысқарылуы дэлелденді. Әрбір ортада, қалыиты клспсалардыц қысқарылуы 50-100 болып отырған 50 боліне кезінде фибробластардың қысқарылуы 2-3 мыңды құраған. Теломерлермен салыстырганда ДНҚ 10-15 мыңды құраған, бұл өте көп емес, шамамен бестен бір бөлігін құрайды. Іп уіуо әдісі бойынша кобею керек. Жасушалардың саны (шамамен 80-ді құрау керек).Тышқандардың зерітеуін түсіндіру қиын. Олардың хромосомасында ою үіыи геломсрлср боладі.і. Олар (100 мыңга жетеді) ортада жасушалар 15-20 рет боліиеді.

Жыныс жасушаларының зерттелуі оларда теломерлер ұзынырақ, үлкен адамдарда теломерлер өзгермей қалады, бір қалыпты. Көп соматикалық көбейетін жасушаларда теломерлер қысқарады.

            Қартаю теломерлі теориясыи сыны

Хфюмерлі теория қартаюдың түрін сипаттайды.

А) Көп тышқандарда теломеразаның активтілігін Лимит Хейфлик жиыра бөлінуді қарастырды.

Б) Адам жасушасына  кірген кезде 8У 40 20-60 бөліну жасайды.Оларда теломерлер болмауы мүмкін, болса да қысқа болады. В) Кератиноциттрр теломерлердің қысқалығына экеледі.Іп уіүо-дағы теломерлердің қартаюы Хейфликтің ойы бойынша. А) Ағзада бөлінетін жасушалардан басқа, бөлінбейтін жасушалар өте көп кездеседі. Олар да мидың, бұлшықеттің жасушалары көбеюі болмаса өмір сүрмейді, бір жағынан оларда жас ерекшелік қасиет бар.

Б) Әрқашан жаңарып отыратын ұлпа эпидермис Іп уіуо, эпидермистің

қартаюы жәймен жүреді.

В)   Қартайған   адамдарда,   репликациялық   қасиеті   жойылмаған

жасушаның    фибробластар    90    жастың    донардан    алынған    -

соматикалық ортада 20 рет болінген.

Г) Іп үіүо-соматикалық  жасушаның бөлінуі 50 рет.

Хейфлик Лимиттіц жасанды басуы Дж. Шей және В.Дайт «Хейфлик Лимит» басыңы бойынша жұмыс істейді.

Қалыпты соматикалық  жасушаларға теломеразаларды қайтымды транскриптазаның гендері енгізіліп арнайы векторлар арқылы. Эукариоттық жасушада ген экспрессиясының деңгейі көптеген факторларға тәуелді, соның ішінде транскримция факторлардың ақуыздарынан тұрады. Вирустардың геномдары ДНҚ учаскелері гендердің экспрессиясын бірінше рет күшейтеді. Эксперементтің нэтижесі соны көрсетті. Теломердің жас жасушаларға тән болып, бөлінуді жалғастырған, ал бақылау жасушалары (теломеразасы жоқ) қартайып өлген. Велгілі, көптеген зерттелғен рак ісіктердің теломеразаның жоғары белсенділігі екені. Гипотезада ағзадағы соматикалық жасушалардың теломерлердің орташа ұзындығы қалыпты жасушалардан пайда болгапып болжамдайды. Бұл жағдайда көптеген биохимиялық реакциялардың бұзылуымен сипатталады. Бұндай жасушаларда көп сандагы хромосомдық өзгерістерге экеліп, қатерлі ісіктерге соқтырады. Қөптеген жасушалар енеді, бірақ мутация нәтижесіпде теломеразаның генінің экспрессиясы белсенді болып  кетуі  мүмкін.  Жасанды  активтіленген  теломеразалар  бар жасушалар 220 циклді бөлінуден шектеледі.

 

                                 Қорытынды:

 

Сонымен тірі ағзасындағы барлық жасушаларда немесе тек эмбриондық жасушаларда,ДНҚ ның толық репликацияланбаған учаскілерін қалпына келтіретін теломераза болып табылады.

Теломерлік  қайталануларда ешқандай генетикалық  ақпарат болмайды, сондықтан да теломеразасыз  олардың біршама бөлігі түсіп қалған күннің өзінде де геном бірқалыпты қызмет ете береді. Теломердің негізгі қызметінің өзі де осы болса керек, яғни олар геномның маңызды ақпаратты бөлімін толық репликацияланбаудан қорғап буферлік қызмет атқарады.

Әйтсе де, теломеразалардан бір жолата бас тартуға да болады, себебі жасушаның бөліну бөліну үдерісінде күндердің бір күнінде  ДНҚ ның теломерлік учаскелері ерекше, арнайы қызметтер де атқарады, сондықтан ол белгілі бір шекке дейін ғана қысқарады.

                                                                         

                   Пайдаланылған әдебиеттер:

 

   1. Молекулярная биология Н.Н.Мушкамбаров

        С.Л.Кузнецов

  2. Медицинское информационной агенство Москва 2003 г.

  3. Интернет жүйесі.