Telomeraasi

Telomeraasi on entsyymi, joka suojaa kromosomien päitä solunjakautumisen aiheuttamilta vaurioilta.

Telomeraasi on ribonukleoproteiini-entsyymi, joka tehtävänä on ylläpitää telomeerejä, kromosomin päitä suojaavaa lopetusjaksoa. Kromosomin DNA:n päät lyhenevät aina kun solut jakautuvat mitoosissa. Lopulta telomeerijakso kuluu pois ja kromosomi vaurioituu. Telomeraasi suojaa DNA-ketjun päiden telomeerejä lyhenemiseltä ja mahdollistaa koko kromosomin monistamisen aivan loppuun asti.

Telomeraasi mahdollistaa telomeerien korvaamisen DNA-ketjujen päissä niiden muutoin lyhentyessä solun jakautuessa mitoosissa. Jos telomeraasia ei esiinny, solut saavuttavat Hayflickin rajan, eikä solulinja voi enää jakaantua.

Telomeraasi katalysoi toistosekvenssin (selkärankaisilla "TTAGGG") lisäämisen – eli telomeerin synteesin – kromosomien DNA-ketjun päähän 3'-hydroksyyliryhmän jälkeen.

Rakenne

Telomeraasi koostuu kahdesta telomeraasi-käänteis-transkriptaasista (TERT), kahdesta telomeraasi-RNA:sta (TR tai TERC) ja kahdesta dyskeriinistä (DKC1). Ihmisellä näitä kutsutaan myös nimillä hTERT ja hTR, ja niiden toimintaan liittyy useita muita proteiineja.

Telomeraasi-RNA TERC toimii mallina telomeerin DNA:lle. Telomeraasi-transkriptaasi TERT puolestaan syntetisoi telomeerin DNA:n RNA:sta. Ihmisellä dyskeriini huolehtii telomeraasi-RNA:n oikeellisesta prosessoinnista ja siirtämisestä.

Ihmisen telomeraasientsyymin rakenteen selvitti Scott Cohen tutkimusryhmineen australialaisessa Children's Medical Research Institutessa vuonna 2007. Tutkimus tehtiin massaspektrometrisarjoittamalla ihmisen kuolemattomien solulinjojen telomeraasien proteiinien osatekijöitä ja päättelemällä molekyylikoko.

Reaktivaatio

Telomeerien lyhenemisellä uskotaan olevan yhteys vanhenemisen aiheuttamiin oireisiin. Telomeraasin reaktivaatio ikääntyneillä kotihiirillä tehdyissä kokeissa on pidentänyt telomeerejä, vähentänyt DNA-vaurioihin liittyvää viestintää, herättänyt pysähtyneet soluviljelmät ja eliminoinut haitallisia solutyyppejä monissa sisäelimissä. Somaattisissa soluissa telomeraasin reaktivaatio on kumonnut hermorappeutumisen. Telomeraasientsyymin pitempiaikainen reaktivaatio voi edistää syöpien syntyä.

Lähteet

1 2 The Telomere – Function and Synthesis (PDF) Nobelprize.org. 2009. The Nobel Committee. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)
1 2 Scott B. Cohen, Mark E. Graham, George O. Lovrecz, Nicolai Bache, Phillip J. Robinson and Roger R. Reddel: Protein Composition of Catalytically Active Human Telomerase from Immortal Cells (Report) Science Magazine. 30 March 2007: Vol. 315 no. 5820 pp. 1850–1853 DOI: 10.1126/science.1138596. American Association for the Advancement of Science/Highwire Press. Viitattu 3.4.2011. (englanniksi)
↑ Protein Page: dyskerin (human) Phosphosite Plus. Cell Signaling Technology, Inc. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)
↑ Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller, Ji-Hye Paik, Emily Thomas, Shan Jiang, Andrew C. Adams, Ergun Sahin, Maria Kost-Alimova, Alexei Protopopov, Juan Cadiñanos, James W. Horner, Eleftheria Maratos-Flier, Ronald A. DePinho: Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice Nature. Volume: 469, Pages: 102–106, Date published: (06 January 2011),DOI: doi:10.1038/nature09603, Received 08 May 2010, Accepted 26 October 2010, Published online 28 November 2010. Nature Publishing Group. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)

[nobel09-1] 1 2 The Telomere – Function and Synthesis (PDF) Nobelprize.org. 2009. The Nobel Committee. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)

[cohen-2] 1 2 Scott B. Cohen, Mark E. Graham, George O. Lovrecz, Nicolai Bache, Phillip J. Robinson and Roger R. Reddel: Protein Composition of Catalytically Active Human Telomerase from Immortal Cells (Report) Science Magazine. 30 March 2007: Vol. 315 no. 5820 pp. 1850–1853 DOI: 10.1126/science.1138596. American Association for the Advancement of Science/Highwire Press. Viitattu 3.4.2011. (englanniksi)

[3] Protein Page: dyskerin (human) Phosphosite Plus. Cell Signaling Technology, Inc. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)

[4] Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller, Ji-Hye Paik, Emily Thomas, Shan Jiang, Andrew C. Adams, Ergun Sahin, Maria Kost-Alimova, Alexei Protopopov, Juan Cadiñanos, James W. Horner, Eleftheria Maratos-Flier, Ronald A. DePinho: Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice Nature. Volume: 469, Pages: 102–106, Date published: (06 January 2011),DOI: doi:10.1038/nature09603, Received 08 May 2010, Accepted 26 October 2010, Published online 28 November 2010. Nature Publishing Group. Viitattu 2.4.2011. (englanniksi)