Orvosi-élettani Nobel-díj 2009 - A telomerek és a telomeráz

Hétfőn 11:30-kor a svéd Karolinska Intézetben (Stockholm) kihirdetésre került az idei év orvosi-élettani Nobel-díj. A díjat a telomérák és a telomeráz enzim felfedezéséért és ezekkel kapcsolatos egyéb, eddig ismeretlen mechanizmusok felfedezéséért Elizabeth H. Blackburn (University of California San Francisco), Carol W. Greider (Johns Hopkins School of Medicine Baltimore), Jack W. Szostak (Harvard Medical School) kapta megosztva (1/3).

A telomerek vagy telomérák (balra a képen fehéren) a kromoszómát alkotó DNS-ek végén található rövid, több ezerszer ismétlődő szakaszok, melyek mintegy megvédik azokat a pusztulástól, széteséstől. Embernél és emlősállatoknál a TTAGGG kód ismétlődik több ezerszer, ez kb 20-25.000 bázispárnyi szekvenciát jelent. A sejtek (és így az egész élőlény) élettatalmát határozzák meg. Minden sejtmaggal rendelkező testi sejtünk 2n-es, azaz 46 pár kromoszómát tartalmaz, ebben a szervezetünk egészét felépítő molekulákat kódoló DNS megtalálható. Sejtjeink rövidebb-hosszabb időszakaszonként osztódnak (kivéve pl. az idegsejteket). Ehhez az örökítőanyagnak meg kell kettőződnie (S-szakasz). Minden egyes megkettőződés után a kromoszomális DNS néhány bázispárral rövidül. Ennek mértéke kb. 100 bázis, oka pedig a DNS másolásáért felelős DNS-polimeráz enzimek működési mechanizmusa. Amíg a géneket nem kódoló teloméra szakasz rövidül a DNS nem károsodik, minél hosszabb tehát a teloméra régió annál több osztódás mehet végbe meghibásodás, sérülés nélkül és így könnyű belátni: ennyivel hosszabb ideig élhetünk, hiszen sejtünk egészséges. Az emberi sejtek kb. 50 osztódásra képesek, ezt követően a DNS sérülése már jelentős. További rossz hír, hogy a telomérák nélküli kromoszómákat nem védi semmi a károsodástól, így ezek összekapcsolódhatnak egymással, aminek következménye az eredménytelen sejtosztódás. Tulajdonképpen a telomérák határozzák meg életünk hosszúságát (ha az egyéb balesetektől és hatásoktól eltekintünk). Ha sikerülne visszapótolni, vagy szintjüket folyamatosan biztosítani elméletileg örök életűek lehetnénk. Éppen ez történik a tumoros sejtek esetén, telomeráz enzim aktivitása jóval nagyobb, mint a normális sejtek esetén.

A telomeráz enzim (működésének illusztrációja jobbra és lent a képeken), mint az előzőkből kiderült a telomerek szintézisét és szintjük fenntartását végzi. Szomatikus sejtjeinkben azonban inaktív formában vannak, ami azt jelenti, hogy funkcióját nem képes biztosítani. Ennek következménye az apoptózis, azaz a programozott, szervezet által véghezvitt sejthalál. A daganatos sejtek képesek kiiktatni ezt, mégpedig a telomeráz enzim 'bekapcsolásával'. Így elérik a korlátlan és nagyon gyors osztódási állapotot. Így kézenfekvő, hogy a jövőbeni rákkutatás és gyógyítás ez irányba mozdulhat el. A jelenséget, hogy egy sejt csak véges sokszor osztódhat Leonard Hayflick figyelte meg elsőként, róla nevezték el ezt Hayflick limitnek.

Az enzim tulajdonképpen egy reverz transzkriptáz, hordozza saját RNS-ét, ami mintaként szolgál az osztódási folyamatokban levált telomerek meghosszabbításában, pótlásában. Carol W. Greider és Elizabeth Blackburn fedezte fel 1985-ben, majd Jack W. Szostak-kal közösen nyerték idén a Nobel-díjat. Van néhány arra mutató jel, hogy a telomeráz enzim retrovírus eredetű (lásd még: endoszimbióta elmélet).

Maga a telomeráz enzim két külön molekulából áll a Telomeráz Reverz Transzkriptáz-ból (TERT) és a Telomeráz RNS-ből (hTR or TERC), valamint dyskerinből. Az enzim fehérjealegységeinek a két típusát külön gén kódolja a genomban. A TERT génje a 3396bp (1131 amino sav), a TERC rész azonban lefordítódás után, RNS marad.

Az enzim funkciója következő: 6 nukleotidból álló ismétlődő szekvenciát képes 5'-TTAGGG - 3' irányban hozzáadni a kromoszómák DNS-szálaihoz. Ezeket az ismétlődő TTAGGG szekvenciákat nevezzük telomereknek. A TERC templát régiója a következő: 3'-CAAUCCCAAUC-5', íly módon a telomeráz képes összekötni a templát első néhány nukleotidját a kromoszóma utolsó telomer szekvenciájával. Ezáltal a kromoszóma védve van.

Az emberi 'életkiterjesztés' szószólói ezt az elképzelést részesítik előnyben, miszerint bizonyos gyógyszerek segítségével a telomeráz szint emelhető és fenntartható így meghosszabbítható egy emberélet, vagy génsebészeti eljárásokkal akár végteleníthető is. Eddig emberen még nem bizonyították ezt a teóriát.

Minden esetre nagyon ígéretes lehetőség a rákgyógyítás küzdelmében és én mindenesetre optimista vagyok a jövőt illetően ezen a téren.

A díjazottak

Bookmark and Share

Add a Twitter-hez Add a Facebook-hoz Add a Startlaphoz Add az iWiW-hez Add a Google Reader-hez Add az RSS olvasódhoz
Oppenheim 1 hozzászólás

A bejegyzés trackback címe:

https://biokemia.blog.hu/api/trackback/id/tr441428928

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

különvélemény 2009.10.06. 00:18:17

Ez annyira tömény volt, hogy nehéz hozzászólni. :)

De ez engem zavar:
"A daganatos sejtek képesek kiiktatni ezt, mégpedig a telomeráz enzim 'bekapcsolásával'

Ez a mondat azt sugallja, hogy a daganatos sejtek mintha tudatos lények lennének és tudnák programozni saját génjeiket.