Telomeraz Enzimi Hücresel Yaşlanma ve Ölüm

 
Telomeraz Enzimi Hücresel Yaşlanma ve Ölüm
Ezgi Damla Özyürek

Şekil1. Kromozom uçlarında telomer görüntüsü.

 İnsanlar ve çok hücreli organizmalar yaşlanır ve ölürler. Yaşlanmaya bağlı olarak, bağışıklık sisteminin etkisi azalır ve dokuların, yaraların, hastalıkların iyileşme süreci uzar. Telomer denilen, kromozomların uçlarında bulunan yapılar, hücresel yaşlanmada büyük rol oynamaktadır.

 Araştırmacılar, ökaryotik kromozom uçlarının çok önemli bir göreve sahip olduğunu ve telomer uzunluğunun korunmasının altında yatan, son replikasyon mekanizmasını keşfetmişlerdir. Ardından 1985 yılında Blackburn ve Greider tarafından tek hücreli ökayotik bir canlı olan, siliat Tetrahymena'dan elde edilen ekstraktlardaki, telomeraz aktivitesi ve telomeraz enziminin moleküler karakterizasyonu yapılmıştır. 1997 yılında, mayalar ve birçok organizma üzerinde yapılan bütün araştırmalar sonucunda, TERT (Telomeraz Katalitik Alt Birim) geni tanımlanmış ve bu keşif insan ve diğer türlerde karşılık gelen telomeraz alt birim genlerinin tanımlanmasına ön ayak olmuştur. TERT’in tanımlanmasıyla hücresel yaşlanma, hücre ölümsüzleşmesi gibi konularda telomerlerin ve telomeraz enzim aktivitesinin rolü incelenmiştir.

 Telomerler, ökaryotik kromozomların uçlarını kaplayan protein/DNA kompleksleridir ve uzunluklarının korunması, genomik stabilite ve hücre canlılığı için gereklidir (Sandin, S. ve Rhodes D.,2014). Telomer kısalması, hücresel yaşlanma ile doğrudan ilişkilidir. Telomeraz ise, telomerleri sentezleyen ve koruyan bir ters transkriptaz enzimidir. Memelilerin somatik hücrelerinin çoğunda, her DNA replikasyonu sonucu, DNA polimeraz her atasal zincirin uçlarına karşılık gelen eşlenikleri sentezleyemez ve buna bağlı olarak telomerler kısalır.

Şekil 2. DNA sarmalının ucunda bulunan telomer yapılarının şematize görüntüsü.

 Yapılan bir araştırma, hücrelerimizdeki telomeraz miktarının in vitro olarak arttırılıp yaşlanmayı geri çevirmenin mümkün olabileceğini ileri sürmektedir. Hücre kültüründeki normal insan hücrelerine, klonlanmış telomeraz geni eklendiğinde, telomeraz enzim aktivitesine bağlı olarak telomer uzunluğunda artış gözlemlenmiştir. Telomerlerdeki uzunluk artışına bağlı olarak kültürdeki hücreler yaşlılık noktasını aşıp, çoğalmaya devam etmiştir. TERT üzerinde, hata taşıyan fare suşunda yapılan bir çalışmada ise doku bozuklukları, sinir dejenerasyonu, kısa ömür gibi bulgulara rastlanmıştır. Bilim insanları, erken yaşlandırılmış ve telomeraz enzim aktivitesi bulunmayan bu farelerde, telomeraz işlevini tekrar aktive ederek, var olan bütün bulgular geri döndürülmüş ve farelerin ömrü uzamıştır. Bu ve bunun gibi birçok araştırma, telomeraz gen aktivasyonu ile yaşlanmanın geri döndürülebileceğini göstermektedir. Ancak telomerazın potansiyel yan etkisi olan kansere neden olabileceği unutulmamalıdır. Normal hücreler, telomerlerin kısalmasına bağlı olarak yaşlanırken kanser hücrelerinde durum farklıdır. Tümör hücrelerinin %80’inde telomeraz enzimi aktiftir ve telomer uzunluğu ALT (Alternative lengthening of Telomeres) ile korunmaktadır.

 Sonuç olarak telomeraz enzim aktivitesi ile ilgili çalışmalarda kanser oluşturma riskine karşı dikkatli olunmalıdır.

 

Referanslar

• Sandin, S., & Rhodes, D. (2014). Telomerase structure. Current opinion in structural biology, 25, 104-110.

• Klug, W.,; Commings, M.,; Palladino, M.,; Spencer,C.,(2020), Genetik Kavramlar , (11.Baskı), Palme Yayınevi, Ankara.

• T. de Lange How telomeres solve the end-protection problem Science, 326 (2009), pp. 948-952

·    Görsel Kaynaklar

• https://www.telomer.com.tr/telomer-nedir/
• https://www.uplifers.com/telomer-uzatmanin-dogal-yollari/
• http://kuanta.net/uzun-yasamin-kaynagi-telomeraz/