Ana Sayfa Kimya Yaşlılığın Kaynağı : Telomerler

Yaşlılığın Kaynağı : Telomerler

23 Kasım 2020

2512

Yazar: Tuğçe TÜRKOĞLU

Canlıların genel özellikleri arasında en temel olanlardan birisi virüsler haricinde hücresel yapıya sahip olmak diyebiliriz. Bölünme işlemi hücresel bazda olduğu zaman çoğalma veya iç düzeni koruyabilme; dokusal bazda yenilenme ve bunun gibi işlevlerinin yerine getirmek adına vazgeçilmez bir parçadır[1]. Bu durumda bir hücrenin kendini bölebilmesi için bir sınır var mıdır? Hücre ölümü ne gibi bir durum karşısında gerçekleşir? Beraber bakalım.

Telomer Nedir?

Bu soruya geçmeden önce ölçeğimizi biraz daha büyüterek telomerlerin bulunduğu yerlere,hücre çekirdeğine bakalım.

Bir ökaryotik hücrenin çekirdeği dışarıdan içeriye doğru porları taşıyan çekirdek zarı,heterokromatin bölge,ökromatin bölge ve çekirdekçik biçiminde bir kompozisyona sahiptir. Telomerler,transkripsiyonel açıdan inaktif bölge olan heterokromatin adındaki bölgede yoğun olarak bulunmaktadır.Buradan “heterokromatinler işlevsizdir” anlamı çıkmasın,aksine telomer ve sentromerlerin daha sağlıklı şekilde çalışabilmesini sağlarlar[2].Sağlıklı çalışabilme durumunu daha iyi açıklayabilmek için ölçeği biraz küçülterek kromozom yapısına bakalım.

Soldaki görselde bir hayvan hücresinin çekirdeğindeki ökromatin-heterokromatin ayrımını koyu renkle görmektesiniz.Koyu renkler ökromatin bölgeleri göstermektedir.
Sağdaki görselde bu yapı bir şema ile gösterilmiştir.

Ökaryotik birhücrenin kromozom yapısına baktığımız zaman iki kısa(p kolu) bir uzun ( Q kolu) tipte olmak üzere dört adet kol olduğunu görmekteyiz. Telomerler,bu kolların uç kısımlarında yer alan, her hücre bölünmesi yaşandığında doğru kalıtılmasını ve korunmasını sağlayan bölgelerdir.Bölünme esnasında beklenmeyen bir kırık oluşumunda kırıkları birbirlerine kaynaştırabilme özelliğine sahiptir,deyim yerindeyse bir “yol yardım” ekibi görevi görmektedir[2].

Telomerlere moleküler düzeyde baktığımızda genele göre daha farklı bir yapıya sahip olduğu görülmektedir. Telomer bölgelerinde kromozomun geneline kıyasla Guanin nükleotidince zengin ve birbirinin arkasına tekrar eden baz dizileri vardır.Bölgenin tamir ve tölerans gücünün yüksek oluşuna bir gönderme olarak şunu da eklemek gerekir: bu bölgeler, mantar,protozoon,bitki ve hatta memelilerde hemen hemen aynıdırlar[2,3].

Peki nedeniki ucunda birden yer almaktadır. Bunun cevabını hücre bölünmesi esnasında kromozomların yapısına bakarak anlayabiliriz. Aşağıdaki videoda mitoz bölünme esnasında kromozomların yapısını görmekteyiz.

Buradan da anlaşılacağı üzere bölünmede dikine olan bölünme bir uzun ve bir kısa kolun diğer çiftinden ayrılması görülür.Her ucunda telomer bulunmasındaki sebebi bununla açıklayabiliriz.

Telomer Kısalmaları ve Yaşlılık

Telomer kısalmaları, hücrenin bölünme sayısı ile doğru orantılıdır.Bir hücre ne kadar çok bölünürse,üzerinde bulunan telomerlerin miktarı da azalacaktır,dolayısı ile kromozomun tamiri zorlaşacağından hatalı diziler ve kopmalar gözlemlenecektir.Bu durum,hücrenin yaşlanması ve hücrenin ölümü ile sonuçlanır[3,4].

İnsanı ele alacak olursak başlangıcımızda yani bir embriyoda ilk başlangıçta telomer uzunluğu 15.000 BÇ (baz çifti) olarak başlar. Anne rahminde o kadar hızlı bir hücre bölünmesi yaşanır ki bebek doğduğunda telomer uzunluğu 5.000 BÇ kadar düşmüştür. Genellikle yaşlandığımızda telomer uzunluğumuz 3.000-4.000 BÇ’ye kadar kısaldığında artık hücrelerimiz görev yapmayı bırakırlar. Telomer uzunluğu stres, sigara, obezite, egzersiz eksikliği, kötü beslenme alışkanlıklarının da katkısı ile kısalabildiği de yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır[2,4].

Biraz daha detaylı bakacak olursak insanlarda telomerler, oluşacak hasarlardan kötü etkilenmemek ve korumak için gerekli olan birkaç kilobaz ardışık TTAGGG karşılığı AATCCC tekrarlarından oluşur. Telomerlerde oluşan tekrarların zarar görmesi, yaşlanmaya ve genom istikrarsızlığına neden olabilir ve bu nedenle yaşlanma ve tümör oluşumunda önemli roller oynar. Telomersel tekrarlardan yapılan ekstrakromozomal dairesel DNA’lar (t-çemberleri) birçok canlıda bulunmuştur ve telomerlerin onarılmasında zıt roller oynadıkları düşünülmektedir. Bir yandan bunlar telomerik tekrarların kırpılması yoluyla telomer kaybıyla ilişkilendirilirken, ALT(Alternative Lengthening of Telomeres) ile hücrelerde telomer uzamasını destekleyebilirler. Bunun yanı sıra kovalent olarak kapalı ve kısmen tek sarmallı C-çemberleri ALT ile hücrelerde birikir ve tümörler için tanısal bir işaret sağlar[2,4,5].