Xarici mühit amillərinin telomeraza fermentinin fəaliyyətinə necə təsir edir? (I hissə)

Telomerlər orqanizmdəki bütün hüceyrələrdə xromosomların hər iki terminal hissəsində olan, onları qoruyan fraqmentlərdir. Telomerlər hər cüt xromosomun 4 uclarında yerləşir və ayaqqabı bağlarının sonluğundakı plastik hissələrə bənzəyirlər.

Müəllif: Dr. Gülsüm Hüseynova, həkim-pediatr, uşaq piylənməsi üzrə mütəxəssis, ANDOP təlimçisi.

Xarici mühit amillərinin telomeraza fermentinin fəaliyyətinə necə təsir edir? (II hissə)

Hər hüceyrədə 23 cüt xromosom olduğu üçün  hər hüceyrədə 92 telomer olur. Eyni zamanda telomerlər genlərin müdafiəsini təmin edir, yəni replikasiya zamanı DNT fraqmentini  zədələnmələrdən qoruyur.

Hər dəfə xromosomlar  bölündükcə telomerlər getdikcə qısalır. Kritik bir qısalığa çatdıqda hüceyrə bölünməsi dayanır. Xromosomun qorunmasını dayandırdıqda isə hüceyrə bölünməsi zamanı məhv olur. Sonra hüceyrələr apoptoz nəticəsində qocalaraq ölür. Bu «hüceyrə intiharı» bədənimizdə proqramlaşdırılmışdır.

Ona görə də hüceyrə özünü 50-60 dəfədən çox bölməyə qadir deyil. Hayflick Limiti adlanan bu vəziyyət 1960-cı illərdə doktor Hayflick tərəfindən təsvir edilmişdir. Nəzəriyyəyə görə, insan ən yaxşı şəraitdə yaşasa belə, onun həyatı təxminən 125 ilə məhduddur.

İlk əvvəl rüşeymin telomer uzunluğu 15000 BP-dən(base pair-baz çüt) inkşaf başlayır. Ana bətnində sürətli hüceyrə bölünməsi və çoxalması müşahidə olunur nəticədə, körpə doğulanda telomenin uzunluğu 10000 BP-yə qədər azalır. Orqanizmin qocalmasının səbəblərindən biri də hüceyrələrin yalnız bir neçə dəfə bölünmə qabiliyyətidir. Telomer tükənəndə hüceyrələr bölünə bilmir.

Adətən yaşlandıqda və telomerin uzunluğu 3000-4 000 BP-yə qısaldıqda hüceyrələrimiz fəaliyyətini dayandırır. Bizim bütün həyatımız ərzində hər biri təqribən 7000 BP telomerimiz var və hər il insanın həyat tərzindən  asılı olaraq 50-200 BP/il qısalır.

Hüceyrənin fəaliyyətsiz olması üçün 92 telomerdən yalnız biri kritik həddə çatmış olmalıdır. Telomerlərinin qısaldığı üçün bir hüceyrəni itirmək, trilyonlarla hüceyrəmizdə məntiqli görünmür, amma yaşlandıqca qısa telomer olan bu cür hüceyrələrin sayı artır və əksəriyyəti təşkil edir. Bu vəziyyət yaşla bağlı sağlamlıq problemlərinin artmasına səbəb olur.

Çoxsaylı elmi tədqiqatlar göstərmişdir ki, bəzi insanlarda irsi olaraq  telomerlərin qısalması prosesi həddindən artıq sürətlidir. Bu isə ciddi patologiyalara və vaxtından əvvəl qocalmaya səbəb olur.

Tədqiqatçılar aşkar etmişlər ki, telomerin uzunluğu hər bir insanın potensial ömrü ilə əlaqəlidir və hüceyrənin yaşını müəyyən etməyə kömək edir. 80 yaşına qədər doğuşdan telomerin uzunluğu yarıya qədər azalır. Belə hesab edilir ki, insanın bioloji yaşını onun telomer uzunluğuna görə təyin etmək olar. Hətta dünyanın müxtəlif ölkələrində bir neçə laboratoriya bir neçə yüz avroya belə xidmət təklif edir. Eyni zamanda, onların qısaldılması, həqiqətən də, qocalma sürəti ilə və xəstəliklərə meyilliliklə əlaqəlidir. Xüsusilə çox qısa telomerlərə gəldikdə, bu, degenerativ və onkoloji xəstəliklərin yaranma riski ilə bağlı ola bilər.

Telomerin qısalmasına səbəb olan ekzogen faktorlar — düzgün olmayan həyat tərzi —  stress, siqaret çəkmə, piylənmə, passiv həyat tərzi, qeyri sağlam qidalanma vərdişlərinin təsiridir. Beləliklə, alimlərin müşahidələrinə əsasən, daha sağlam həyat tərzi keçirən qrup insanlarda  telomer uzunluğu pis vərdişlərdən əl çəkməyənlərə nisbətən 10% daha uzundur.

Lakin insan orqanizmindəki bəzi hüceyrələr bu problemlə üzləşmirlər. Bunun səbəbi onların tərkibində — telomeraza fermentinin olmasıdır. Telomerlərin qorunması və regenerasiyası telomeraza fermentinin fəaliyyətindən asılıdır.Bu ferment DNT molekullarının terminal bölmələrini tamamlamaq, onlara təkrarlanan nukleotid ardıcıllığı — telomerləri «tikmək»dir. Nəticədə telomerlər uzanır.

Telomeraza ferment sintezinin stimulyasiyası sayəsində telomerin tükənməsinin qarşısını almaq mümkündür. Lakin insanlarda telomeraza fermenti yalnız inkişafın rüşeym mərhələsində aktiv olur. Embrionik kök hüceyrələr telomeraza fermenti hesabına  davamlı olaraq bölünür, toxumalar və orqanlar əmələ gətirir. Əksər somatik hüceyrələrdə telomeraza fementi «işləmir», buna görə də hər bir hüceyrə bölünməsi ilə telomerlər qısaldılır ki, bu da nəticədə hüceyrə ölümünə gətirib çıxarır. Enzim telomerazlar  xərçəng hüceyrəsində, kök hüceyrələrdə, sperma və yumurtalıqlarda «işləyir». Elmi məlumatlara görə, bu ferment xərçəng  hüceyrələrində çox aktivdir. Bu hüceyrələr demək olar ki, «ölməz»dir.

Telomeraza fermentinin  mövcudluğu 70-ci illərin əvvəllərində A.M. Olovnikov tərəfindən  proqnozlaşdırılmışdı. Ferment 1985-ci ildə aşkar edilmişdir. Telomraz fermentini kəşf edən Dr. Elizabeth Blackburn dünya şöhrəti və Nobel mükafatı aldı.

1997-ci ildə Kolorado Universitetinin amerikalı alimləri telomeraza geni əldə etdilər. 1998-ci ildə isə Dallasdakı Texas Universitetinin Cənub-Qərb Tibb Mərkəzinin tədqiqatçıları telomeraz genini insan dərisinə, görmə və damar epitel hüceyrələrinə tikiblər. Ferment normal şəraitdə «işləmir». Bu cür genetik modifikasiya olunmuş hüceyrələrdə telomeraz «işlək vəziyyətə gətirilib» — DNT-nin son bölmələrinə nukleotid ardıcıllığını tikdiyi üçün, bölünmələrdə telomerelərin uzunluğu dəyişilməmişdir. Bu yolla alimlər adi insan hüceyrələrinin həyatını bir dəfə yarım artırmağa müvəffəq olmuşdular. Ehtimal olunur ki, bu üsul ömrü uzatmağın açarlarını tapmağa kömək edəcək. Beləliklə, telomeraz ölməzliyin eliksiri titulunun əsas namizədi olaraq qalır. Və eyni zamanda bu ferment hüceyrələrin bədxassəli degenerasiyasının əsas amillərindən biridir. Xərçəng hüceyrələri, telomerazların onlarda «işləməsi» səbəbindən ölümsüzdür. Məhz buna görə də təbiətdəki ölümsüzlük və xərçəng bir-birini tarazlaşdırır.

Çünki onlarda telomeraz genlərinin aktivliyi demək olar ki, sonsuz dərəcədə bölünməyə imkan verir.