Вы здесь

Теломеры, стволовые клетки и клеточное старение организма

Санкт-Петербургский государственный университет, кафедра госпитальной терапии Институт цитологии РАН, г. Санкт-Петербург, Покровский банк стволовых клеток, Санкт-Петербург, Центр восстановительной медицины, г. Москва

Теломеры это район хромосомы, локализованный на ее конце. Хромосома имеет две теломеры. Теломера содержит специальные последовательности ДНК, обеспечивающие точную репликацию хромосом. Для теломерных участков хромосом характерна значительная гетерогенность в стволовых клетках и тканях даже одного организма. Более разительными оказываются межвидовые различия в размерах теломер. У человека теломеры содержат единственный повтор GGGTTA.

Длина ДНК в теломерах хромосом человека варьирует и в клетках зародышевой линии и составляет 10–15.000 п.о, а в лейкоцитах периферической крови – 5–12.000 п.о. Для активной пролиферации стволовых клеток теломерные последовательности не должны становиться короче определенного порогового размера. Исследования обнаружили резкое повышение активности теломераз, характерное для опухолевых клеток, что служит физиологическим маркером их злокачественного перерождения. Поэтому в качестве одного из подходов к терапии опухолей рассматривают подавление активности теломераз, функционирование которых, как полагают, необходимо для иммортализации клеток и роста опухолей. Теломеры важны для стабильности хромосом, для ядерной архитектуры и определенных хромосомных перемещений. Теломеры принципиально отличается от концов разорванных хромосом. Это важно потому, что разрывы хромосом вызывают задержку в клеточном цикле и подвергаются репарации, которая может привести к экзонуклеолитической атаке или лигированию c другими хромосомными фрагментами. Последнее приводит к образованию дицентриков или кольцевых хромосом, к транслокациям или делециям. Учитывая, что ДНК-полимераза не может реплицировать линейную хромосому полностью, требуется специальный механизм для поддержания концевых участков хромосом.
В большинстве организмов эту функцию выполняет теломераза – обратная транскриптаза с внутренней РНК-матрицей. Однако при некоторых условиях длина теломеры может поддерживаться за счет рекомбинации или транспозиции. Во многих клетках плечи хромосом определенным образом организованы внутри ядра и могут быть ориентированы от теломеры к центромере. Такое расположение может поддерживаться отчасти за счет ассоциации теломер друг с другом и с ядерной оболочкой. Есть основания предполагать, что возникающие при этом ядерные домены важны для создания и поддержания структуры хроматина и транскрипционной активности. Значительные изменения в положении хромосом внутри ядра могут происходить, к примеру, в начале мейоза. Теломеры могут играть незаменимую роль в этих движениях, критических для мейотической рекомбинации и сегрегации. В данном обзоре мы рассматриваем роль теломеры в биологии клетки, в особенности в архитектуре ядра и в транскрипционном сайленсинге , т.е. в подавлении транскрипции.

Полный текст статьи:
Читать полный текст статьи в формате pdf
Номер журнала: