テロメア

定義

テロメアはすべてのDNAの一部です。それらは染色体の末端にあり、遺伝子をコードすることはありません。染色体の他の部分とは異なり、テロメアには二本鎖DNAがありません。それらは一本鎖として利用可能です。

残りのDNAとは対照的に、それらは塩基の順序で高い変動性を示さず、繰り返しの塩基配列で構成されています。これは、それらの機能を果たすために重要です。

反復配列により、染色体のテロメアは、酵素が染色体の末端を攻撃できないようにカールします。各細胞周期で、細胞増殖によって引き起こされるテロメアの短縮があります。

テロメアの解剖学的複雑さ

各染色体は、異なる方向、いわゆる逆平行方向に走る2本のDNA鎖で構成されています。 DNA鎖の両側には、末端にテロメアがあります。したがって、細胞周期に応じて、染色体ごとに2つまたは4つのテロメアがあります。合計で、46個の染色体を持つ細胞あたり96個または192個のテロメアがあります。

DNA鎖が単に盲目的に終わった場合、これはさまざまなタンパク質にDNAを攻撃する機会を与えます。 DNAの大部分とは対照的に、テロメアは細胞の機能にとって重要な情報を持っていません。

むしろ、テロメアには何度も繰り返される塩基配列があります。この配列は6つの塩基で構成され、グアニンが3回、アデノシンが1回、チミンが2回含まれています。この反復配列は、最終的に、テロメアの塩基が互いに塩基対を形成することにつながります。これは端の折り畳みにつながり、テロメアはもはや一本鎖としてではなく、コイルとして存在します。ただし、複製中に細胞が増殖するためには、折りたたまれたテロメアが展開する必要があります。

テロメアの機能は何ですか？

テロメアには本質的に2つの役割があります。一方では、それらは通常の細胞周期中またはG0期中に重要です。 DNAを継続的に分解する酵素が細胞内に存在します。これは、一方では侵入者を追い払うのに役立ちますが、他方では望ましくありません。これは、細胞核の正常なDNAに大きな問題を引き起こし、望ましくないイベントを引き起こす可能性があります。

これを防ぐために、DNAの各一本鎖の一方の側にオーバーハング（テロメア）があります。テロモアはタンパク質をコードしない塩基配列で構成されているため、最初に分解されるため、これだけでコードDNAを保護します。さらに、テロメアを折りたたむことにより、DNA分解酵素は、遊離DNA末端をカールさせることによって分解を開始できるポイントを見つけることが困難になります。さらに、折りたたまれたテロメアは、特別なタンパク質の結合部位を提供します。これらのタンパク質は、DNA末端を保護的に取り囲むために比較的大きいです。

一方、テロメアは複製中、つまりDNAの複製中に重要です。構造上、責任のある酵素はDNA鎖の末端でDNAを2倍にし始めることができません。その結果、各サイクルで塩基対が失われ、染色体が継続的に短くなります。これが必須のDNAセグメントの時期尚早な喪失を引き起こさないように、テロメアは末端に位置しています。それらは遺伝的に重要な情報を持っておらず、問題なくいくつかの塩基の喪失に耐えることができます。

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テロメア病

テロメアは深刻な影響を与える可能性があります。このようなその後の影響の場合、通常、タンパク質をコードするDNAの損傷が原因です。

テロメア病は、ほとんどの場合、タンパク質複合体の欠乏によって引き起こされます（避難所）、テロメアの周りにあるか、酵素テロメラーゼによって引き起こされます。これにより、保護が低下し、構造の破壊が促進されます。

染色体の数が比較的多いため、疾患のカテゴリーをテロメア疾患に確実に割り当てることはできません。これは、多くの異なる臓器が影響を受ける可能性があることを意味します。

テロメロパシー

テロメア症という用語は、テロメアの損傷が原因で発生する病気に使用されます。テロメア病は通常、同等の用語として使用されます。これらの病気の不可逆的な原因​​のために、すべてのテロメロパシーは慢性になります。

テロメア症では、テロメアは通常、酵素テロメラーゼまたはシェルテリン複合体を形成するタンパク質の欠如のために後続のDNAが攻撃される程度に短縮されます。タンパク質をコードするDNAが影響を受けることがあるため、身体に損傷を感じることがあります。

テロメロパシーには、テロメロパシーにあまり特異的ではない多くの疾患が含まれます。これは、症状が非常に多様であり、他の原因があることが多いことを意味します。病気の重症度も非常に異なり、症状を伴う慢性的な経過は強い場合と弱い場合があります。

より一般的なテロメロパシーには、肺炎、肝硬変または貧血、および骨髄の損傷が含まれます。

テロメアは老化においてどのような役割を果たしますか？

私たちが年をとるにつれて、人体の新しい細胞の必要性は続きます。とりわけ、これはさまざまな器官の個々の細胞のプロセスを維持するために必要です。

これらの新しい細胞は細胞分裂によって作成されます（有糸分裂）細胞周期の一部として。分裂する前に、すべての細胞小器官とすべてのDNAが2倍になります。このプロセスはレプリケーションと呼ばれます。この目的のために、すべての細胞に特定の酵素があります。しかし、それらの構造のために、責任のある酵素は各DNA鎖の終わりでDNAを2倍にし始めることができません。

その結果、各サイクルで塩基対が失われ、染色体が継続的に短くなります。

テロメアは末端に位置しているため、重要なDNAセグメントが早期に失われることはありません。それらは遺伝的に重要な情報を持っておらず、問題なくいくつかの塩基の喪失に耐えることができます。しかし、老齢になると、テロメアは特定の長さに満たないため、危険であり、損傷を伴う可能性があります。

これは、不可逆的な細胞周期の停止、老化、または細胞の計画された死のいずれかにつながります。したがって、体は継続的に更新の可能性を失い、老化します。

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彼らは癌の発生においてどのような役割を果たしていますか？

テロメアはまた、癌の発症に重要な役割を果たすことができます。しかし、多くの場合、癌の原因はDNA鎖内の突然変異です。しかし、癌の発症では、短縮は老化と同様の役割を果たします。

テロメアが短いほど、がんが発生する可能性が高くなります。この理由は、タンパク質をコードし、遺伝子を含むDNA二本鎖の部分が攻撃される可能性が高いためです。これの危険因子は、誕生からすでに存在している短いテロメアです。

さらに、低レベルの酵素テロメラーゼとシェルテリンタンパク質複合体はそれをより可能性の高いものにします。テロメアはまた、既存の癌において重要な役割を果たします。

細胞の変性との関連で、細胞増殖の増加と細胞分裂の増加があります。これにより、テロメアの短縮が速くなり、さらに変性する可能性が高くなります。細胞はさまざまなメカニズムでこれに反応しようとしますが、これが癌細胞で成功することはめったにありません。

テロメラーゼとは何ですか？

テロメラーゼはすべてのヒト細胞で発生する酵素ですが、すべての細胞で検出できるわけではありません。テロメラーゼは、以下の細胞で特に活性があります。

• 骨髄の細胞
• 幹細胞
• 生殖細胞（精子と卵細胞の前駆体)
• 胚性細胞

これは主に細胞核で発生します。これは、その作用部位がここにあるためです。酵素の主なタスクは、複製中の染色体の終わりにあるDNAのテロメアの塩基損失を最小限に抑えることです。そうでなければ、各細胞分裂で、構造のためにDNAが比較的多く失われると、細胞の寿命が短くなるため、これは不可欠です。

これは、この目的のために逆転写酵素の機能を持つ数少ない酵素の1つです。これは、実際にはDNAのコピーであるRNA鎖から新しいDNA鎖を生成できることを意味します。

人体の残りの酵素にはこの機能がありません。このため、テロメラーゼはRNAの小さなセクションで構成され、DNAの新しいセクションのテンプレートとして機能します。これを行うために、酵素は、配列がテロメア上で繰り返し発生するという事実を利用します。 RNAの塩基配列はこの繰り返し配列に相補的です。 DNAの新しい鎖がテロメアの終わりに追加されます。

食事はテロメアに影響を与えることができますか？

食事療法がテロメアに影響を与えることは、一部の医療専門家や研究者によって認識されています。これについてはすでにいくつかの研究が行われていますが、それらのいくつかは物議を醸しています。

健康的な食事はテロメラーゼの活性を高め、細胞分裂中のテロメアの短縮がより遅い速度で起こるようにする必要があります。さらに、テロメラーゼの高い活性のために、テロメアは長くなることさえできるはずです。

食事は可能な限り植物ベースの製品に基づいている必要があります。細胞内の酸化ストレスに対抗するビタミンの大量摂取も、食事を通じてテロメアに影響を与えるために重要です。これにより、DNA二本鎖への損傷が少なくなります。オイリーフィッシュに豊富に含まれるオメガ3脂肪酸にもプラスの効果があると言われています。

事実上すべての予後と同様に、食事療法に加えて、運動と身体活動の低下もテロメアの長さにプラスの影響を及ぼします。そのため、これに注意を払う必要があります。

このトピックの詳細については、以下をご覧ください。：アンチエイジングと栄養

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