محتويات
- التيلومير
- أهمية التيلوميرات
- بنية تيلوميرات الإنسان
- لماذا يخسر التيلومير أجزائه مع كل انقسام
- آلية الحفاظ على التيلومير
- علاقة التيلومير بالسرطان
التيلومير Telomere هو منطقة من تسلسل كثير التكرار ، ويكون موضع التيلومير عند نهاية الصبغيات (الكروموسومات) chromosome ويكون عملها مماثل تماماً ، وتظهر فائدة التيلومير عند ما يعرف بتضاعف الدنا لأنه في كل مرة تتضاعف بها الدنا يتوقف معقد الدنا بوليميراز وذلك قبل الانتهاء ، فإذا كانت هذه التيلوميرات غير موجودة يحدث فقدان المعلومات الوراثية الهامة ، ولو حدث ذلك وتم فقدان هذه المعلومات سوف ينتج عن ذلك خلل كبير في عمل الخلايا الحية ومنتجاتها البروتينية .
التيلومير
التيلومير Telomere هو عبارة عن انزيم ، ويمكن من خلال هذا الإنزيم المحافظة على طول الصبغي أثناء عملية تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين عند حقيقيات النواة ، ولا يتوقف عمل هذا الأنزيم على ذلك بل أن هذا الأنزيم يقوم بالعمل على إضافة بنية محددة إلى نهايات الصبغي ؛ وكما نعلم ان الكروموسوم يحتوى على أربع أطراف وأن كل طرف فيهم يشكل ما يسمى بـ التيلومير (أو قسيم طرفي) ، وهو يتكون من ديوكسي ريبوز نوكليوتيد شأنه شأن بقية الكروموسوم ، فإن عملية تصنيع التيلوميرات تتم بطريقة مختلفة تماماً عن طريقة مضاعفة الحمض النووي التقليدية .
ومن الجدير ذكره هو أن التيلوميرات في الواقع بروتينات نووية ريبوزي (مكونة من حمض نووي ريبوزي وبروتينات) ، وتكمن وظيفتها الأساسية في تحفيز إضافة سلسلة بتكرار محدد إلى نهاية الصبغيات ، و هذه السلسلة تكون غنية بالنيوكليوتيدات T و G على شكل السلسلة TTAGGG مكررة n مرة ، وتكون عند الفقاريات وتشير كلمة الفقاريات إلى الجنس البشري ، ويبلغ عدد تكرارها n في جسم الإنسان ما بين بضع مئات إلى بضعة آلاف مرة ، ومن الجدير بذكره أيضاً هو أن التيلوميرات ما هي إلا إنزيم نسخ عكسي ، ويحمل به جزئ الحمض النووي الريبوزي الخاص به .
أهمية التيلوميرات
توجد أهداف أساسية من وجود التيلوميرات حيث أن هذه الأهداف تتلخص في ثلاث أهداف وهم كالآتي :
- تساهم التيلوميرات في ترتيب وتنظيم كل من صبغياتها الـ46 داخل نواة الخلية بمعنى أكثر وضوحاً بأنها تمنع تشابك الصبغيات مع بعضها البعض .
- كما أنها تعمل أيضاً على حماية نهايات الصبغيات من خلال تشكيلها غطاء يشبه في عمله الغطاء الحافظ لقلم الحبر أو قطعة البلاستيك الصغيرة في طرف رباط الحذاء وما شابه ذلك ، حيث أن العلماء والخبراء التيلوميرات قاموا بأخبارنا أن نهايات الصبغيات تلتصق وتتشابك ببعضها البعض في حال عدم وجود التيلومير لذلك فهو ضرورى للغاية لنهايات الصبغيات .
- وتعمل التيلوميرات أيضاً على السماح للدنا بالتضاعف بشكل صحيح ومتقن خلال عملية الانقسام الخلوي ، حيث أن هذه العملية تتم عن طريق حدوث نقص في طول الصبغي في كل مرة يتضاعف فيه (عند الانقسام الخلوي) ، و من المتعارف علية أننا كمعدل عام نفقد 25-200 أساس نووي (A-C-G-T) في كل مرة تقوم فيها أي خلية عملية التضاعف هذه .
بنية تيلوميرات الإنسان
تم تحديد التكوين البروتيني التيلوميراز عند الإنسان في سنة 2007 ، وتم ذلك عن طريق فريق وكان على رأس هذا الفريق بمعنى الشخص الذي يقودهم هو الدكتور سكوت كوهين من “معهد البحوث الطبية للأطفال” الأسترالي في سيدني ، حيث قام بأخبارنا أن التيلوميرات تتألف من وحدتين فرعيتين وهما :
- الوحدة الفرعية البروتينية أو ما يسمى “تيلوميراز النسخ العكسي” (TERT) : حيث ان منطقة ترميز الجينية المسؤولة عن الأنزيم تتكون من 3396 زوج قاعدي ، ومكلفة بالعمل على ترجمة بروتين مكون من 1131 حمض أميني إلى TERT له نشاط ناسخ عكسي ، وله بنية “القفاز” التي تسمح لها بالالتفاف حول الكروموسوم لخلق خيط حمض نووي وحيد باستخدام خيوط الحمض النووي الريبي كمصفوف .
- الفرع الأخر فهو الوحدة الفرعية “تيلوميراز الحمض النووي الريبي” (TERC) : حيث أن هذه الوحدة تكون عبارة عن حمض نووي ريبي منظم ومكون من 451 نوكليوتيد ، حيث أنه يتألف من عدة مناطق جذعية وحلقة واحدة من حلقات هذه العقدة الزائفة يحتوي على تسلسل على شكل مصفوفة لتوليف التكرار التيلومير وبالرغم من كل هذا ألا أنه يوجد جينات مسؤولة عن كلتا الوحدتين تلك TERT، TERC حيث أنها تقع على صبغيات مختلفة ، ومن الجدير ذكره هو أن إنزيم التيلوميرات يكون نشط في الخلايا الجذعية العادية ومعظم الخلايا السرطانية ، لكن عادة ما تكون غائبة أو عند مستويات منخفضة جدا في معظم الخلايا الجسدية .
لماذا يخسر التيلومير أجزائه مع كل انقسام
يفقد التيلومير أجزائه مع كل تقسيم وهذه العملية طبيعية جدًا. عندما يتضاعف الحمض النووي عن طريق النسخ من كلا النطاقين ، فإنه يفقد 20 قاعدة فقط هذه الحالة الطبيعية ستحدث دائمًا وليس هناك شك في ذلك ، ويوجد هناك أيضًا عوامل أخرى له دور أساسي في قصر التيلومير بل أهمية هذا العامل زائدة للغاية وهو إجهاد التأكسد ، فهذا هو السبب الأكبر في قصر التيلومير، إجهاد التأكسد ( اختلال في توازن العوامل المؤكسدة والعوامل المضادة للأكسدة ) فهذا التأكسد يجعل التيلومير وقت التضاعف يفقد ٢٠٠ قاعدة بل أكثر من 200 قاعدة في كل عملية نسخ فهذا السبب هو الذي يجعل التيلومير ينفذ تماماٍ بعد عدد عشري من الانقسامات الخلوية ثم يؤدي هذا في النهاية إلى موته .
آلية الحفاظ على التيلومير
“إنزيم تيلوميراز” هو إنزيم يضيف بشكل دائم تسلسلات TTAGGG إلى نهايات الكروموسوم ، مما يعني مناطق “التيلومير” ، لكن هذا الإنزيم موجود بنسب ضعيفة للغاية في الخلايا الطبيعية للجسم ، لأن دورة حياة الخلية لا تتطلب وجودها ، لذلك يمكن أن تكبر في السن ، مما يؤدي بنا إلى الشيخوخة والمظاهر المصاحبة للشيخوخة .
وظيفة التيلوميراز هي الحفاظ على انقسام داخل الخلية والعمل على تجديدها ، إلى جانب حماية الخلية من تعرضها للشيخوخة ، فقد وجد أن الخلايا التي تنشأ داخل المختبرات لديها أيدي ((متقلبة) على ساعتها الحيوية للعودة قادرة على التعبير عن بعض مظاهر الشباب الخلوي (قدرة عالية على الانقسام) عندما يعاملهم بطريقة تسمح بإطالة التيلوميرات .
علاقة التيلومير بالسرطان
وجد العلماء تركيزات عالية داخل الخلايا السرطانية من التيلومير ، ويعتقد أن هذه التركيزات تجعل الخلية السرطانية موجودة بشكل دائم وتستمر في التكاثر إلى أجل غير مسمى ، حيث من المتوقع أن يوقف فعالية التيلوميراز في واحد بطريقة أو بأخرى قد تصل الخلية السرطانية للمرحلة (الحد الحرج) بتقصير طول التيلومير ، وبالتالي قد نمنع الخلية السرطانية من الانقسام بشكل لا يمكن السيطرة عليه .
العلماء قد وجدوا أن الفئران التي تفتقر إلى التليميراز تظهر علامات الشيخوخة المبكرة ، فإن حديثي الولادة لديهم عمومًا بوليمرات أطول من الأفراد الأكبر سنًا ، وأن الخلايا البشرية التي تنمو في المختبر توقفت عن الانقسام عندما تم تعطيل التيلوميراز ثم دخلت مرحلة الإسبات ، ثم تم تقسيمها مرة أخرى عندما تم إعادة تنشيط التيلوميراز .
يسعى الكثير من الباحثين لاستغلال هذه المعرفة في استهداف التيلوميراز ومنعها في الخلايا السرطانية والعمل على الاستفادة منها في الدراسة خلود الخلية وبقاء الجسد في مرحلة الشباب دائم ، وهي واعدة حقا والعديد من الدراسات في هذا المجال .
رد مع اقتباس
