Леч. ф-т / Дополнительные работы / Доп. работа к теме 1.2

Работа 1.2. Репликация теломерных районов хромосом.

Биологическая роль теломер и теломеразы.

50 лет назад (1961 г.) Л.Хайфлик обнаружил, что клетки способны делиться ограниченное количество раз. Для большинства тканей человека этот предел (лимит Хайфлика) составляет 50-70 делений. Позже А.Оловниковым (1971 г.) было показано, что при удвоении хромосом ДНК-полимераза не может реплицировать концевые участки ДНК. Таким образом, после каждого митотического цикла концы хромосом (теломеры) укорачиваются, а клетки “стареют”. При достижении лимита Хайфлика теломеры разрушаются, хромосомы деградируют и клетки погибают.

Клетки зародышевого пути, опухолевые и некоторые другие клетки способны делиться неограниченное количество раз. В них активируется ген, кодирующий специальный фермент – теломеразу. Теломераза, кроме пептидной части, содержит РНК с той же последовательностью нуклеотидов, что и теломеры, и это позволяет ей восстанавливать теломерные участки хромосом. За открытие теломеразы Э.Блэкберн, Д.Шостак и К.Грейдер были удостоены Нобелевской премии.

Старение клеток является одной из причин старения организма. Поэтому активация теломер способна омолаживать клетки и организм. С другой стороны, чрезмерная активность теломераз ведет к неограниченной пролиферации клеток и развитию опухолей. Таким образом, регуляция активности теломераз открывает перспективы для регенерации и омоложения органов, увеличения продолжительности жизни, а также более эффективной борьбы с онкологическими заболеваниями.

Изучите строение, функции теломер (рис. 1) и особенности их синтеза при помощи фермента теломеразы (рис. 2). Заполните таблицу; приведите примеры клеток, в которых теломераза активна или не активна. Отметьте, какое значение это имеет для функционирования данных клеток и организма.

Таблица. Биологическая роль теломеразы

	Примеры клеток	Значение активации или репрессии теломеразы
Клетки с активной теломеразой
Клетки, в которых теломераза репрессирована