مرجع
آخر الزيارات

تيلوميراز

843 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ 19 ساعة
باختصار: التيلوميراز هو عبارة عن انزيم يمكن من المحافظة على طول الصبغي أثناء عملية تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين عند حقيقيات النواة، حيث يعمل هذا الأنزيم على إضافة بنية محددة إلى نهايات الصبغي؛ كل طرف يشكل ما يسمى بالتيلومير (أو قسيم…. تجد هنا «السعي الدؤوب لباحثين كثر لاستغلال هذه»، «التطبيقات السريرية للتيلوميراز» و«تاريخ» ضمن 7 أقسام.
المحتويات
  1. السعي الدؤوب لباحثين كثر لاستغلال هذه
  2. التطبيقات السريرية للتيلوميراز
  3. تاريخ
  4. بنية تيلوميراز الإنسان
  5. بعد استنساخ الحمض النووي الريبي والمكونات
  6. الوظيفة
  7. كتب في هذا المجال

في البداية، التيلوميراز هو عبارة عن انزيم يمكن من المحافظة على طول الصبغي أثناء عملية تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين عند حقيقيات النواة، حيث يعمل هذا الأنزيم على إضافة بنية محددة إلى نهايات الصبغي؛ كل طرف يشكل ما يسمى بالتيلومير (أو قسيم طرفي)، بالرغم من أن هذا الأخير يتألف كذلك من ديوكسي ريبونوكليوتيد شأنه شأن بقية الكروموسوم، إن عملية تصنيع التيلوميرات تتم  بطريقة مختلفة تماما عن طريقة مضاعفة الحمض النووي التقليدية. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

كذلك، التيلوميراز هو انزيم نسخ عكسي، يحمل جزيء الحمض النووي الريبوزي الخاص به. يكون انزيم التيلوميراز نشط في الخلايا الجذعية العادية وأغلب الخلايا السرطانية، لكن عادة ما تكون غائبة أو عند مستويات منخفضة جدا في أغلب الخلايا الجسدية.

وفي هذا الصدد، التيلوميرازات هي في الواقع بروتينات نووية ريبوزية (مكونة من حمض نووي ريبوزي وبروتينات)، تتجلى وظيفتها الأساسية في تحفيز إضافة سلسلة بتكرار محدد إلى نهاية الصبغيات. هذ السلسلة تكون غنية بالنوكليوتيدات  T و G على شكل السلسلة TTAGGG مكررة n مرة.عند الفقاريات (الجنس البشري كذلك)، يبلغ عدد التكرار n هذا ما بين بضع مئات إلى بضعة آلاف مرة.

السعي الدؤوب لباحثين كثر لاستغلال هذه

  • انظر كذلك
  • قسيم طرفي
  • إنزيم التيلوميراز العكسي
  • مراجع

وفي هذا الصدد، جانب أخر للتيلوميراز لا يقل أهمية عن الأول، يتمثل في عملية ضمانة استمرارية وخلود الخلايا. ضمن ذات السياق، دراسات واعدة أنجزت وأخرى إنطلقت توا في هذا المجال، إجتمعت كلها على هدف واحد ألا وهو الوصول إلى دواء للشيخوخة وضمان جسم خالي من الأمراض.

وفي هذا السياق، في نفس السياق توصل باحثون إلى ابتكار نوع من المثبطات تعمل على تثبيط نشاط التيلوميراز، أطلق عليه اسم إيميتلستات، هذا الأخير الذي دخل في سنة 2014 مرحلة التجارب السريرية من أجل علاج داء التليف النقوي الأولي، وأيضا متلازمة خلل التنسج النخاعي  وابيضاض الدم النقوي الحاد.

من جهة ثانية، هذه المعارف شجعت الباحثين على مواصلة بحوثهم في هذا المجال، في أفق الوصول إلى طرق تمكنهم من استهداف التيلوميراز وتثبيطه في الخلايا السرطانية ومشكلات خلوية أخرى من هذا القبيل.

التطبيقات السريرية للتيلوميراز

من جانب آخر، التعبير عن التيلوميراز يكون منخفضا أو غير موجود أصلا عندما يتعلق الأمر بالخلايا الجسدية العادية، في حين نجده نشطت جدا في الخلايا الجرثومية.

وعلى صعيد آخر، التراكيز العالية لأنزيم التيلوميراز في الخلايا السرطانية يزيد من نشاط هذه الخلايا، ما يجعل من هذا الأنزيم أحد أهم العوامل المساهمة في انتشار خلايا السرطان وانقسامها إلى ما لا نهاية.

وفي السياق ذاته، سيفقد الصبغي بعضا من معلومات جيناته الأخيرة (الجينوم) على طرفيه، وبذلك ستصبح الخلية غير مستدامة، هذا الأمر الذي لن تتحمله الخلية وبالتالي ستموت (الإستماتة أو الموت المبرمج).

ومن جهة أخرى، توصلت دراسة أجريت على الخلايا البشرية المزروعة في المختبر، أن هذه الأخيرة توقفت عن الانقسام عندما تم تعطيل التيلوميراز، ثم دخلت في مرحلة سبات، لنها سرعان ما عاودت انقسامها في اللحظة التي تم فيها تفعيل التيلوميراز.

وفي السياق ذاته، بدون أنزيم التيلوميراز الذي يعمل على استعادة الجزء المفقود من الصبغي خلال كل انقسام للخلية، فإنه وبعد مضي قرابة أربعين انقساما

وعلى صعيد آخر، لذلك فإن هذا النقص الواضح في نشاط التيلوميراز بالخلايا الجسدية يتسبب في دخول هذه الخلايا في مايسمى «شيخوجة الخلايا».

إلا أن القدرة الطبية العملية لهذه المفاهيم لا

زالت غير مؤكدة، دون أن ننسى

وفي السياق ذاته، يكون التيلوميراز في أقصى حالات نشاطه خلال مرحلة البويضات وكذل خلال المرحلة الجنينية. عملية إنتاجه تعتمد على الجينة المسؤول عن تيلوميراز النسخ العكسي (TERT).

تاريخ

علاوةً على ذلك، لاحظ عالم الأحياء السوفياتي أليكسي أولوفنيكوف لأول مرة في سنة 1973 وجود آلية لتعويض تقصير التيلومير.

وفي هذا الصدد، في سنة 1985 إكتشفت كل من عالمتي الأحياء الجزيئة كارول غريدر وإليزابيث بلاكبيرن أنزيم التيلوميراز، انطلاقا من بحث كانتا تجريانه جاك زوستاك على مخلوقات الهدبيات من صنفالتيترايمينا. نظير اكتشافهم بالإضافة لاكتشافهم دور التيلومير في حماية الصبغيات، تمكنوا في سنة 2009 من الحصول على جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء.

علاوةً على ذلك، في وقت لاحق إكتشف علماء من شركة «غيرون» للتكنولوجيا الحيوية دور التيلوميراز والتيلوميرات في الشيخوخة الخلوية وأيضا السرطان.

بنية تيلوميراز الإنسان

وفي هذا الصدد، في سنة 2007 تم تحديد التكوين البروتيني للتيلوميراز عند الإنسان، من قبل فريق بحثي يقوده الدكتور سكوت كوهين من «معهد البحوث الطبية للأطفال» الأسنرالي في سيدني. التيلوميراز يتألف من وحدتين فرعيتين هما:

من جهة ثانية، الجينات المسؤولة عن كلتا الوحدتين TERTو TERC، تقع على صبغيات مختلفة.

وعلى صعيد آخر، الوحدة الفرعية «لتيلوميراز الحمض النووي الريبي» (TERC). هذه الوحدة عبارة عن حمض نووي ريبي منظم من 451 نوكليوتيد، والذي يتألف من عدة مناطق جذعية وحلقية وعقدة كاذبة. واحدة من حلقات هذه العقدة الزائفة يحتوي على تسلسل على شكل مصفوفة لتوليف التكرار التيلوميري

من جهة ثانية، الوحدة الفرغية البروتينية أو ما يسمى «تيلوميراز النسخ العكسي» (TERT). حيث ان منطقة ترميز الجينة المسؤولة عن الأنزيم من 3396 زوج قاعدي، تعمل على ترجمة بروتين مكون من 1131 حمض أميني. الTERT له نشاط ناسخ عكسي، وله بنية «القفاز» التي تسمح لها بالتفاف حول الكروموسوم لخلق خيط حمض نووي وحيد باستخدام خيط الحمض النووي الريبي كمصفوفة.

بعد استنساخ الحمض النووي الريبي والمكونات

إضافةً إلى ذلك، الحفازة من تيلوميراز الإنسان، وتطوير اختبار يعتمد على تفاعل البوليميراز المتسلسل، تم التوصل إلى ما يسمى باختبار TRAP، الذي يدرس نشاط التيلوميراز في الخلايا ويمكن من الكشف المبكر والفعال للعديد من أنواع من السرطان.

الوظيفة

ومن جهة أخرى، باستخدام العقدة الزائفة لتيلوميراز الحمض النووي الريبي (TERC) كنموذج، يقوم تيلوميراز النسخ العكسي (TERT) بإضافة سلسلة مكررة من ستة نوكليوتيدات: 5'-TTAGGG (عند جميع الفقاريات، هذه السلسلة مختلفة عن باقي الكائنات الأخرى) في نهاية الصبغيات من جهة '3. هذه السلسلة TTAGGG المكررة (فضلًا عن مختلف البروتينات الشريكة المرتبطة بها) تسمى «قسيم طرفي» (تيلومير). بحيث تكون المنطقة المقابلة لتيلوميراز الحمض النووي الريبي (أي المنطقة TERC) هي: 3'-CAAUCCCAAUC-5'.

كتب في هذا المجال

وفي هذا الصدد، The Immortal Cell, by Michael D. West,Doubleday (publisher) (2003)

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.