نبذة تعريفية عن التيلوميرات المتواجدة في سلاسل “DNA”

2013 آلات الحياة

د.ديفيد س. جودسل

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التيلوميرات سلاسل DNA البيولوجيا وعلوم الحياة

نهايات سلاسل الـ "دنا" معرضة باستمرار للعديد من المشاكل الخطيرة. فهي أولاً معرضة لفك الالتفاف الحلزوني بها، وتصبح بالتالي قابلة للتكسر.

كذلك فإن إنزيم « بلمرة الـ "دنا" » DNA (Polymerase) لديه مشكلة في أن يقوم بنسخ سلسلة الـ "دنا" بأكملها وحتى نهايتها،

ولذلك فإنه بعد عدة مرات من التضاعف، فإن سلسلة الـ "دنا" تصبح أقصر فأقصر.

 

ويتغلب العديد من أنواع البكتيريا على هذه المشكلة بقيامها بالتخلص من نهايات الـ "دنا" بشكل كامل : حيث تقوم هذه البكتيريا بغلق سلسلة الـ "دنا" بتحويلها إلى حلقة كبيرة. ولكن خلايانا تحتوي على 46 سلسلة "دنا" مستقيمة، لكل منها نهايتان لا بد من حمايتهما.

ولحل هذه المشكلة، فإن سلاسل الـ "دنا" بخلايانا لديها تتابع خاص من النيوكليوتيدات عند كل نهاية، يُطلق عليه «تيلومير» (Telomere).

ويتركب التيلومير من تتابع «أ ت ت ج ج ج» (GGGTTA) والذي يتكرر لعدد هائل من المرات قد يصل إلى حوالي 1000 مرة في الصف الواحد. وترتبط مجموعة من البروتينات الخاصة بالتيلومير، بحيث تقوم بتغليفه في صورة تشبه «عقدة الخيط».

 

وهذا يؤدي إلى غلق نهاية السلسلة وحمايتها من إنزيمات تقطيع الـ "دنا". كذلك فغن وجود التيلومير يؤدي إلى حل مشكلة تقصير الـ "دنا".

فعند انقسام الخلية والذي يصاحبه تضاعف الـ "دنا"، فإن التيلومير يفقد 50_100 قاعدة عند كل نهاية في سلسلة الـ "دنا".

بعد ذلك ، يرتبط إنزيم "التيلوميريز" (Telomerase) بالتيلومير، ويستخدم حمض الـ "رنا" ، بعد ذلك يرتبط إنزيم "التيلوميريز" (Telomerase) بالتيلومير، ويستخدم حمض الـ "رنا" (RNA) كقالب لإطالة التيلومير وذلك بتزويده بنسخ جديدة من التتابع المكرر المذكور عاليه.

 

ونظراً لأن هذا التتابع يكون مكرراً، فإنه من غير المهم ما يتم إضافته منه، ما دامت الإضافة كافية لتعويض الفاقد بنفس المعدل.

تحتوي خلايا الجنين والخلايا الجذعية (Stem Cells) (ومن أمثلتها الخلايا التي تقوم بإنتاج خلايا الدم على مدار حياتنا) على إنزيم تيلوميريز نشط  يعمل على حماية الـ "دنا" بها أثناء عملية التضاعف.

 

ولكن أغلب خلايانا الأخرى قامت بتعطيل قدرتها على إطالة التيلومير. فعلى سبيل المثال، فإن الخلايا الليفية (Fibroblasts) بالإنسان يمكنها ان تنقسم لحوالي 60 مرة قبل أن يحدث بها تلف غير قابل للإصلاح ينتهي بموتها.

 وهذا قد يعمل على حمايتنا من السرطان لأنه يمدنا بطريقة للتحقق من حدوث عملية نمو الخلايا بأمان، فلو حدث أن قامت مجموعة من الخلايا بالبدء في النمو بدون تحكم، فإنها سوف تموت جميعها بعد بضع عشرات من الأجيال لانكماش التيلومير الخاص بها إلى اللاشىء.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]