Biology.gr

biology lessons, on line lessons in biology, IB biology lessons and biology news, Μαθήματα βιολογίας για πανελλαδικές εξετάσεις, βοηθήματα, φροντιστήριο βιολογίας, βιολογικά νέα, Νίκος Μπαμπίλης

  telomerrrrΕίναι γνωστό ότι σε κάθε κύκλο αντιγραφής του DNA ενός χρωμοσώματος τα άκρα του αρχίζουν να φθείρονται, όμως η φύση έχει προνοήσει ώστε αυτό να μην επηρεάζει το τμήμα του χρωμοσώματος που περιέχει τις πολύτιμες πληροφορίες για τη ζωή, δηλαδή τα γονίδια. Για το σκοπό αυτό το χρωμόσωμα διαθέτει «έξτρα» αλληλουχίες στο τέλος του, οι οποίες δρουν ως προστατευτικά και ονομάζονται τελομερή. Έτσι λοιπόν οι αλληλουχίες που φθείρονται είναι τα τελομερή και από τον ένα κύκλο αντιγραφής στον επόμενο το μέγεθός τους μειώνεται σταδιακά, κατά συνέπεια μετά από μερικές διαιρέσεις του κυττάρου αυτά καταστρέφονται και το κύτταρο οδηγείται στη γήρανση και την απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος). Αυτή είναι και μια φυσιολογική διαδικασία γιατί κάθε κύτταρο είναι προορισμένο να πεθάνει έπειτα από έναν αριθμό διαιρέσεων, στην αντίθετη περίπτωση όπου ένα κύτταρο δεν πεθαίνει καταλήγει στην καρκινογένεση.

  Τα καρκινικά κύτταρα εμποδίζουν τη φθορά των τελομερών επιστρατεύοντας ένα ένζυμο που προσδένεται στα τελομερή και προσθέτει σε αυτά νουκλεοτίδια (χρησιμοποιώντας ως μήτρα RNA όπως δείχνει η παρακάτω εικόνα) προστατεύοντας τα με αυτόν τον τρόπο από τη φθορά. Για την ανακάλυψη της τελομεράσης τιμήθηκαν με βραβείο Νόμπελ Ιατρικής και Φυσιολογίας το 2009  οι Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider and Jack W. Szostak.

Tert1

  Μια νέα έρευνα από την ομάδα του βραβευμένου με Νόμπελ Χημείας   Thomas Cech, διακεκριμένου καθηγητή του Πανεπιστημίου του Κολοράντο και διευθυντή του CU Biofrontier Institute συνδυάζει τεχνολογίες αιχμής προκειμένου να παρατηρήσει και να απεικονίσει σε πραγματικό χρόνο την αλληλεπίδραση τελομεράσης με τα τελομερή!! Τα αποτελέσματα της ομάδας δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Cell. Οι 2 τεχνολογίες που αξιοποίησαν οι ερευνητές είναι η τεχνολογία γονιδιακής επιδιόρθωσης CRISPR (που έχει προταθεί για βραβείο Νόμπελ) και τη μικροσκοπία ζωντανής απεικόνισης μεμονομένων κυττάρων (live cell single molecule microscopy), για την ανακάλυψη της οποίας έχουν βραβευθεί με Νόμπελ το 2014 οι Betzig, Hell και Moerner.

 telomeresΑς δούμε πού οδηγεί το κυνήγι της τελομεράσης…

  Η βασική διαπίστωση του Cech και των συνεργατών του, Jens Schmidt, PhD, Damon Runyon, μεταδιδακτορικού ερευνητή και Arthur Zaug, επιστημονικού συνεργάτη, είναι ότι η τελομεράση διαχέεται στον πυρήνα και «χτυπάει πάνω σε διάφορα πράγματα». Μέσα σε όλοκληρο τον πυρήνα τα μόρια της τελομεράσης είναι λίγα και είναι σπάνιο να «χτυπήσει» το σωστό σημείο, δηλαδή τα τελομερή, ωστόσο κάποιες φορές συμβαίνει. Όμως για να επιτελέσει η τελομεράση σωστά τη δράση της –δηλαδή να προστατεύσει τα τελομερή- θα πρέπει να συνδεθεί ακριβώς στο τέλος του χρωμοσώματος και όχι στη μέση. Επομένως η τελομεράση «ψάχνει» το κατάλληλο σημείο για να προσδεθεί. Σε περίπτωση που κατά λάθος συνδεθεί στη μέση του χρωμοσώματος, αμέσως αποσυνδέεται. Μόνο όταν βρει το σωστό σημείο στο τέλος του χρωμοσώματος συνδέεται στενά. Αυτή τη διαδικασία ο Cech και οι συνεργάτες του την ονομάζουν probing (ιχνηλασία) και λέει χαρακτηριστικά «Είναι όπως όταν ψάχνεις ξενοδοχείο στο Trip Advisor..Κοιτάς διάφορα αλλά στο τέλος καταλήγεις στο σωστό για σένα».

  Ο Cech θεωρεί αυτό τον μηχανισμό «ιχνηλάτησης» «δικαιολογημένα τον απλούστερο τρόπο με τον οποίο ένα μικρό και σπάνιο μόριο μπορεί να βρει τον σπάνιο στόχο του μέσα στο δαιδαλώδες τοπίο του πυρήνα του κυττάρου». Αν το σκεφτούμε βλέπουμε ότι καθώς τα μόρια της τελομεράσης διαχέονται με παρόμοια συγκέντρωση σε όλο τον πυρήνα και όταν τύχει να χτυπήσει ένα τελομερές συνδέεται ισχυρά σε αυτό. Έτσι σιγά σιγά η συγκέντρωση της τελομεράσης αυξάνεται στα τελομερή και οι πιθανότητες να επιτελέσει σωστά τον προστατευτικό ρόλο της αυξάνονται. Οι επιστήμονες κατόρθωσαν να κάνουν ορατή αυτή τη διαδικασία σε πραγματικό χρόνο, αξιοποιώντας την τεχνολογία CRISPR για να εισάγει στο γονίδιο της τελομεράσης μια αλληλουχία που κωδικοποιεί μια φθορίζουσα πρωτεΐνη. Έτσι το μόριο της τελομεράσης που προκύπτει είναι συνδεδεμένο με τη φθορίζουσα αυτή πρωτεΐνη και κατά συνέπεια ορατό με τη χρήση ειδικής τεχνολογίας μικροσκοπίας που λέγεται «νανοσκοπία».

top1

  «Το κατάπληκτικό στην όλη υπόθεση είναι ότι πριν 3 χρόνια δε θα μπορούσαμε να είχαμε κάνει τίποτα από όλα αυτά. Αυτό δείχνει πόσο γρήγορα κινούνται τα πράγματα στο χώρο της Βιολογίας!! Πραγματικά οι εξελίξεις είναι αλματώδεις» δηλώνει ο Cech. H ζωντανή μικροσκοπία (live cell imaging) αποτελεί επαναστατική μέθοδο για το χώρο της Βιολογίας καθώς μας δίνει τη δυνατότητα να δούμε live τι συμβαίνει στο κύτταρο, σαν να τραβάμε βίντεο!! Τα προηγούμενα χρόνια η απεικόνιση του εσωτερικού του κυττάρου γινόταν με μονιμοποίηση του ιστού ή του κυττάρου και χρώση με κατάλληλη φθορίζουσα χρωστική. Όμως έτσι βλέπει κανείς μόνο ένα «στιγμιότυπο» από τη ζωή του κυττάρου και δε φαίνεται η δυναμική των πραγμάτων, όπως δηλώνει και ο Cech. Επίσης τονίζει ότι η τεχνολογία αυτή μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στην ανάπτυξη φαρμάκων που θα στοχεύουν στην αναστολή της δράσης της τελομεράσης (αντικαρκινικά φάρμακα) αλλά επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα επιστημονικά πεδία.

  «Ως τώρα δεν έχει ανακαλυφθεί ένας ισχυρός αναστολέας της τελομεράσης και αυτό συμβαίνει γιατί δε γνωρίζουμε σε ποιο στάδιο του μηχανισμού δράσης της τελομεράσης επεμβαίνουν τα φάρμακα της πρώτης γενιάς που έχουν δημιουργηθεί. Επομένως δεν ξέρουμε ακόμα πώς να φτιάξουμε αποτελεσματικά αντικαρκινικά φάρμακα κατά της τελομεράσης» λέει ο Cech. Ανάλογα με το αν ένα φάρμακο εμποδίζει τη συσσώρευση των μορίων της τελομεράσης, την πρόσδεσή της στο τελομερές ή την ιχνηλάτηση μπορούν να γίνουν βελτιώσεις ως προς τη δράση του.

«Αν ξέρουμε πού ακριβώς παρεμποδίζει ένα φάρμακο τη δράση της τελομεράσης, δηλαδή την αύξηση του μήκους των τελομερών θα μπορούσαμε να αναζητήσουμε θεραπείες για διάφορους τύπους καρκίνου» τονίζει ο Cech.

Για όποιον ενδιαφέρεται να μάθει περισσότερα, με ένα κλικ

Print Friendly

Leave a Reply


  • RSS
  • Delicious
  • Digg
  • Facebook
  • Twitter
  • Linkedin
  • Youtube

Search Site

Δημοφιλή Αρθρα

Α Λυκείου: Τράπεζα θεμάτων Βιολογία (Με Απαντήσεις) 410σελ

Όλα τα θέματα (Β, Δ) απαντημένα κατά σειρά.   Από το 724-8310. Περιέχει ...

Επικοινωνία

210-3809488 nbab@biology.gr ΑΘΗΝΑ: ΓΡΑΒΙΑΣ 10-12 ΜΑΡΟΥΣΙ: ΕΡΜΟΥ & ΠΛΑΣΤΗΡΑ ΑΓ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ: ΑΓ ΙΩΑΝΝΟΥ  ΓΛΥΦΑΔΑ - ...

Επιτυχόντες 1994

Αναγνωστοπούλου Ντίνα Ιατρική Αθήνας Αποστολάκη Μαρία Βιολογία Αθήνας Βελτσίστα Στέλλα Ιατρική Αθήνας Γιαννακάκου Δήμητρα Ιατρική Ιωαννίνων Γομάτος Ηλίας Ιατρική ...

ΒΑΣΕΙΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2017 ...

...με βάση τα στατιστικά των τελευταίων 5 ετών (% γραπτών ...

Μεταπτυχιακά

  Δείτε τα Μεταπτυχιακά που υπάρχουν στις Βιοεπιστήμες στις διάφορες Πανεπιστημικές Σχολές: ...