Telomery
Telomery jsou repetitivní sekvence DNA (TTAGGG u savců) umístěné na koncích chromozomů, které chrání genetický materiál před degradací a fúzí během buněčné replikace¹. Během každého buněčného dělení se telomery zkracují, protože DNA polymeráza nemůže zcela zkopírovat koncové úseky. Když telomery dosáhnou kritické délky, buňka se dostane do stavu senescence nebo projde apoptózou².
Proč jsou telomery důležité?
- Regulace stárnutí: Zkracování telomer je spojeno se stárnutím buněk. Delší telomery umožňují buňkám podstoupit více dělení bez ztráty funkce³.
- Ochrana genomu: Zabraňují "telomerovým fúzím", které by mohly vést k chromozomálním aberacím a genetické nestabilitě⁴.
Telomeráza a její úloha
- Telomeráza je ribonukleoproteinový komplex, který dokáže obnovit zkrácené telomery v buňkách s vysokou aktivitou dělení (kmenové buňky, zárodečné buňky, nádory)⁵ pomocí vlastní RNA předlohy. Ve většině somatických buněk je jeho aktivita nízká, což vede k postupnému zkracování telomer a stárnutí tkání⁶.
Klinický význam
- Zkrácení telomer je spojeno s vyšším rizikem chronických onemocnění (kardiovaskulární onemocnění, neurodegenerativní stavy) a předčasné úmrtnosti⁷.
- Nadměrná aktivita telomerázy v nádorových buňkách umožňuje nekonečné dělení, což z telomerázy činí atraktivní cíl protinádorové terapie⁸.
¹ Blackburn E.H., Greider C.W., Szostak J.W. "Telomery a telomeráza: cesta od kukuřice, Tetrahymeny a kvasinek k lidské rakovině a stárnutí". Nature Medicine 2006;12(10):1133-1138.
² Harley C.B. et al. "Telomery se během stárnutí lidských fibroblastů zkracují". Nature 1990;345(6274):458-460.
³ Cawthon R.M. et al. "Asociace mezi délkou telomer v krvi a úmrtností u lidí ve věku 60 let a starších". The Lancet 2003;361(9355):393-395.
⁴ de Lange T. "Jak shelterin řeší problém ochrany konce telomer". Cold Spring Harb Symp Quant Biol 2010;75:167-177.
⁵ Shay J.W., Wright W.E. "Role telomer a telomerázy v rakovině". Semin Cancer Biol 2011;21(6):349-353.
⁶ López-Otín C. et al. "The Hallmarks of Aging" (Znaky stárnutí). Cell 2013;153(6):1194-1217.
⁷ Fitzpatrick A.L. et al. "Leukocyte telomere length and cardiovascular disease in the cardiovascular health study". Am J Epidemiol 2007;165(1):14-21.
⁸ Zhu J. et al. "Inhibice aktivity telomerázy inhibuje růst hepatomových buněk indukcí zástavy buněčného cyklu G1 závislé na p53 a p21." Cancer Research 1998;58(7):1375-1382.