Я читаю «Альтернативное удлинение теломер в клетках млекопитающих » о том, как теломеры связаны с раком человека.
Из-за проблемы конечной репликации5,6 концы линейных хромосом укорачиваются с каждым раундом репликации ДНК.7 В соматических клетках человека прогрессивное укорачивание теломер, которое происходит при продолжающейся пролиферации, в конечном итоге приводит к запуску репликативной контрольной точки. Укорочение теломер и структурные изменения, которые оно предположительно вызывает, приводят к ответу контрольной точки повреждения ДНК на теломере и индукции постоянной остановки роста, зависящей от p53 и Rb (т. е. репликативного старения).8-10 Поскольку это ограничивает пролиферативный способности соматических клеток, в том числе накопивших онкогенные мутации, укорачивание теломер и репликативное старение являются мощным механизмом подавления опухолей.
В параграфе говорится, что более короткие теломеры являются потенциальным супрессором рака. Почему это? Почему именно соматические клетки пролиферируют медленнее с более короткой последовательностью ДНК теломер?
И наоборот, почему более длительное меньшинство приводит к раку человека?
Подумайте о 24 различных линейных хромосомах в диплоидной клетке XY человека. В отсутствие активного фермента теломеразы для восстановления концов хромосом после одного цикла клеточного деления каждый раз, когда эта клетка делится, каждый конец каждой хромосомы становится немного короче.
Если клетка продолжает делиться бесконечно, как опухолевая клетка, хромосомы эффективно сжимаются. В конечном итоге это укорачивание хромосом приведет к удалению реальных генов (сначала 24 хромосомы x 2 конца хромосомы = 48 генов). Не все эти гены необходимы для жизнеспособности клеток; и расстояние, или длина, ДНК между теломерой и первым геном на этом конце будет изменчивым. Но как только укорочение хромосомы удалит часть важного гена, эта клетка быстро погибнет.
Это было бы похоже на стирание слов в обоих концах предложения, по одной букве за раз. Вначале кто-то еще сможет понять смысл вашего предложения, но в конце концов он не сможет полностью понять, какую информацию вы пытаетесь передать.
Большинство терминально дифференцированных клеток взрослого человека уже не делятся активно, так что это не проблема, им не нужна активная теломераза. Однако рак — это состояние нерегулируемого клеточного деления, поэтому все раковые клетки должны иметь какой-то механизм восстановления концов своих хромосом. Реактивация экспрессии гена TERT (обратная транскриптаза теломеразы, белковый компонент фермента теломеразы) чрезвычайно распространена в раковых клетках.