telomer

Uzun ömrün sırrı ‘telomer’de gizli!

‘Neden ölüyoruz?’ sorusuna cevap bulmaya çalışan çok sayıda bilimci ve araştırma merkezi var.

Bu sorunun yanıtı onlara göre en azından şimdilik kromozomlarda gizli. Kısacası, ‘Ölümsüzlüğün ya da ölümün şifresi’ büyük bir olasılıkla kromozomların uçlarında bulunan ve hücrelerin çoğalma kapasitelerini belirleyen  ‘telomer’ adı verilen alanda saklı.

Vücudumuz milyarlarca hücreden oluşuyor. Hücrelerimizin ortak veya farklı özellikleri var. Özellikleri aynı olan hücreler bir araya gelerek doku ve organları oluşturuyor. Hücreleri yöneten talimatlar ise “DNA” denilen yapının içindeki şifrelerde muhafaza ediliyor. Hücrelerimizi, yani bizi işte bu şifreler yönetiyor. Bu şifrelerin verdiği kararlarla yiyor, içiyor, düşünüyor, seviniyor, üzülüp ağlıyor ya da mutlu oluyoruz. Yine bu şifrelerin verdiği kararlarla acıkıp doyuyor, susuyor, sevişiyoruz. Kısacası her şey DNA’mızdaki o şifrelerde gizli.

DNA: KARAR VERİCİ...

DNA denilen bu “büyük karar verici” gücün yapısı bir merdivene benziyor. Bu merdivenin basamakları Adenin, Timin, Cytosin ve Guanin adı verilen kimyasallardan oluşuyor. Yalnızda dört kelimeden oluşan bu dünyanın en basit ama en büyük, en güçlü ve en karmaşık merdiveni bize, bedenimize her gün yüzlerce, binlerce talimat veriyor.

Bu talimatlardaki bir hata bazen daha siz doğmadan hayatınıza ciddi darbeler indirebiliyor. Ya da bu talimatların içine gizlenmiş küçük hatacıklar ileri yaşlarda kan basıncınızı, kan şekerinizi, kan kolesterolünüzü yükseltiyor, kalp krizi, felç geçirmenize sebep olabiliyor.

Ayrıca DNA’nızın bütünlüğünün korunması doğumdan ölüme kadar zorunlu olan bir süreç. Onda meydana gelebilecek en ufak herhangi bir hasar bağışıklık sisteminizin çökmesine, alerjik problemlere yol açabiliyor, kanserle sonuçlanabiliyor. Özetle DNA’mız çok ama çok önemli.

TELOMER NEYİN NESİ?

Genetik kodlarımızın yer aldığı DNA’nın içine sıkıştırıldığı biyolojik materyallere ise kromozom deniyor. Her bir DNA bir kromozomun içine sıkıştırılıyor. Her hücrede aynı sayıda, yani 46 kromozom var. Kromozomları bugün basit tetkiklerle bile gözlemek, resimlemek ve onlarda meydana gelen kırılmaları, kopmaları belirlemek mümkün olabiliyor. Kromozomların en uç kısımları ise “telomer” adını alıyor. Son zamanlarda yapılan birçok çalışmada bilimciler hayatımızın süresini belirleyen temel karar vericinin işte bu telomer isimli yapıyla alakalı olabileceğini ortaya koydu.

Aslında daha altmışlı yıllarda Amerikalı bir araştırmacı Leonard Hayflick hücresel yaşlanmanın temel belirleyicisinin telomer olabileceğini ileri süren bir görüş ortaya atmıştı. Anatomist Hayflick araştırmaları sonucunda “biyolojik yaşlanmanın temel karar vericisinin kromozomların ucundaki telomer isimli bölümler” olduğunu ileri sürmüştü. Bu yıl Nobel ödülünü alan araştırmacının çalıştığı alan ve ona ödül kazandıran alan da telomerle ilgili.

Bu yılın tıp Nobel’ini kazanan Dr. Elizabeth Blackburn yaptığı çalışmalarla DNA’nın işte bu en gizemli bölümünün telomerlerin yapısını aydınlatan önemli bulgulara ulaştı. Dr. Blackburn ve arkadaşlarının yaptığı çalışmalar telomer yapısının bütünlüğünü korumaya yarayan “telomeraz” maddesinin gençlik iksiri olabileceği ya da kanserle mücadelede önemli bir unsur olarak kullanılabileceği yönündeki düşünceleri iyice güçlendirdi. Nedeni şu:

TELOMERAZ’IN ÖNEMİ?

Kromozomların ucundaki telomer bölümünün uzunluğu hücrelerin yaşını gösteriyor. En azından teorik olarak böyle kabul ediliyor. Hücre bölündükçe telomer bölümü kısalıyor. Örneğin yeni doğan bir bebekte telomerler oldukça uzunken, 60-70 yaşındaki birinde telomerlerin boyu çok ama çok kısa bulunuyor. Telomerler tamamen ortadan kalktığında durum iyice tatsızlaşıyor. Çünkü bu telomerler ayakkabı bağınızın ucundaki plastik kaplamalar gibi bir şey. Nasıl ki o plastik bölüm kaybolunca bağınızın ucu püsküllenip bütünlüğü bozuluyorsa, telomeri ortadan kalkmış kromozom da aynı duruma düşüyor.

Teoriye göre her hücrenin kaç defa bölündükten sonra telomerinin kısalıp kaybolacağı, yani hücrenin kendi kendine ölümü ne zaman gerçekleştireceği aslında genetik hafızasında yazılı. Kısacası telomerlerin kısalmasını önleyen telomeraz isimli enzime hükmetmek demek, gençlik iksirini de bulmak anlamına geliyor. Yani bu telomer enzimi fevkalade önemli. Yalnız uzun yaşamak adına değil, “ölümsüz ve sonsuz çoğalma yeteneğine sahip bir hücre” anlamına gelen kanser problemine çözmek söz konusu olduğunda da durum aynı. Kısacası telomeraz konusu çok ama çok önemli.

ÖMÜR MÜ KANSER Mİ?

Kanser hücrelerinin kontrol edilemeyecek bir süratle çoğalmasına dur diyebilecek yollardan birinin bu enzimin aktivitesini baskılamak olduğunu düşünenler var. Onlar bu yönde atılabilecek olumlu bir adımın kansere çare bile olabileceği düşüncesindeler.

Telomeraz aktivitesini engelleyen –ve böylelikle kanser hücresinin sonsuza kadar bölünebilme yeteneğini kontrol altına alan- ilaç ve aşılar da tartışılıyor.  Kısacası telomer konusu çok ama çok önemli. Ömrü uzatmanın da, kanserle mücadeleyi daha başarılı bir zemine çekmenin de anahtarı telomerler ve telomeraz enzimi olabilir.

Stress telomer törpüsü...

Leonard Hayflick kırk yıl önce yaptığı araştırmalar sonucu geliştirdiği teorisinde “hücresel yaşlanmanın telomerlerin kısalmasıyla ilgili bir süreç olduğunu” ileri sürdü. Daha sonra yapılan birçok araştırmada bu gözlemi doğrulayan bulgulara ulaşıldı. “Neden yaşlanıyoruz?” sorusunun yanıtı muhtemelen telomerlerde gizli.

Mesela stresin başlı başına bir “telomer törpüsü” olduğunu gösteren bulgular var. Stresin telomerazı baskıladığı ve telomerlerin kısalmasını hızlandırdığı, yani daha hızlı yaşlandırdığı anlaşılıyor. Dr. Leonard Hayflick  göre insan ömrünün ulaşabileceği maksimum süre 125 yılı geçmiyor. Günümüz bilimcileri de hücrelerin “kendi yaşamını sona erdirme” özelliklerine yürekten inanıyor.

İyi yaşlanmanın şifreleri...

Ne süre ile yaşayacağımız yalnız genetik mirasımız tarafından belirlenmiyor. Bu mirasın nasıl yönetildiği de önemli. Sağlık kontrollerini düzenli yaptıran, sağlık sorunlarını çözmede geç kalmayan, beslenmede, uykuda, stres yönetiminde ve bedensel aktivitesinde dikkatli davranıp ciddi hatalar yapmayan, eğitim düzeyi iyi kişilerin ömrü daha uzun oluyor. Yaşanılan çevre de önemli. Temiz bir çevrede yaşamak ömrü uzatıyor. Güçlü dostluk ve arkadaşlık bağlarına sahip olmak ise son derece etkili bir özellik.

Ayrıca sağlam ve sıcak aile ilişkileri de fevkalade önemli sayılıyor. İnançlı olmak, inanç zenginliği ve gücüne sahip olmak değeri son yıllarda çok daha iyi anlaşılan bir “ömür uzatıcı faktör” olarak ortaya çıktı. Aidiyet duygularının sağlamlığı, hoşgörüyü, affediciliği, sevmeyi, merhamet etmeyi, paylaşmayı, bölüşmeyi, gerektiğinde kabullenmeyi, “bu da geçer” diyebilmeyi kolaylaştırıyor. Yani uzun ömrün sırrı sadece yaban mersini, brokoli ya da üzüm çekirdeğinin içine sıkıştırılmış değildir.

Osman MÜFTÜOĞLU

*** *** ***

İlgili Haber :

Yaşlanmayı durduran Enzim “Telomeraz”

Nature dergisinin 28 Kasım 2010 tarihli sayısında telomeraz enzimi ile  genç kalma arasında ilişkiyi ele alan bir makale yayınlandı.

Makalede, farelere enjekte edilen telomeraz enziminin kromozomların uç kısmında bulunan telomerlerin kısalmasını engelleyerek yaşlanmayı durdurduğu belirtilmiştir. Daha da önemlisi farelerin geriye dönük olarak gençleştiğinin tespit edilmiş olması. Araştırmada Telomeraz enzimi verilen yaşlı farelerin bir ay sonra yapılan incelemesinde kaslarının güçlendiği, beyinlerinde yeni sinir hücrelerin oluştuğu, dalak ve bağırsak hücrelerinde yenilenmelerin olduğu, seksüel olarak tekrar aktif hale geldiği ve yeniden doğurganlık gibi gençliğe has özelliklerin görüldüğü tespit edilmiştir.

Bu araştırmadan elde edilen sonuçlar ışığında gelecek on yıl içerisinde geliştirilen ilaçlar ve gen teknolojinde gelişmeler ile insanların yaşam kalitesinin yükseleceği, daha sağlıklı uzun bir yaşam süreceği tahmin ediliyor.

Ek bilgi: Kromozomların iki ucunda telomer denilen bir kısım bulunur ve bu kısımlarda yaklaşık 2000 defa tekrarlanan nükleotid dizilimi vardır. Bu nükleotid dizilim „TTAGGG“dır(4).

İnsan hücreleri kendini kopyalayarak yenilerler ve her kopyalamada telomerler bir miktar kısalır. Telomerlerde yılda yaklaşık olarak 31 lik bir harf kısalma olur. İnsanların yıllar geçtikce yaşlanmasının sebebi „TTAGGG” dizisinin gittikçe azalmasının bir sonucudur. (5)

Bu kısalmayı bazı faktörler hızlandırıyor...

Soluduğumuz kötü hava, sigara içmek gibi akciğer hücrelerini doğrudan etkileyen olumsuz faktörler hücrelerinin tahribatına sebebtelomer olamaktadır. Tahrip olan hücreler, kendini zamanından önce kopyalayarak yenilemeye çalışırlar, işte hücrenin zamanından önce kendini yenilemesi telomerlerin normalden daha çabuk kısalmasına sebep olurlar. Sigara içen veya kötü hava soluyanların yaşına göre daha ihtiyar görünmesinin sebebi telomerlerin zamanından önce kısalmasıdan kaynaklanmaktadır.

Prensip: Hücrenin kopyasını yapması telomerin kısalmasına, telomerin kısalması da yaşlanma anlamına gelmektedir(6).  Evrimsel süreçte telomerlerimizdeki „TTAGGG” uzunluğu farklı olabilmektedir yani telomer uzunluğu kişiden kişiye değişebilmektedir. 7000 bp hatta bazen 10000 bp DNA harfi uzunluğunda olabilmektedir. İnsanlar arasındaki ömür farklılığının sebebi doğuştan gelen bu nükleotit uzunluğundaki farklılıklardan kaynaklanmaktadır.

Mehmet Saltürk (Biologe )(Institute for Genetics University of Cologne)
https://saltuerk.wordpress.com/2011/05/13/yaslanmayi-durduran-enzim-telomerasa/

*** *** ***

Telomerase reactivation reverses tissue degeneration in aged telomerase-deficient mice

An ageing world population has fuelled interest in regenerative remedies that may stem declining organ function and maintain fitness. Unanswered is whether elimination of intrinsic instigators driving age-associated degeneration can reverse, as opposed to simply arrest, various afflictions of the aged. Such instigators include progressively damaged genomes. Telomerase-deficient mice have served as a model system to study the adverse cellular and organismal consequences of wide-spread endogenous DNA damage signalling activation in vivo1. Telomere loss and uncapping provokes progressive tissue atrophy, stem cell depletion, organ system failure and impaired tissue injury responses1. Here, we sought to determine whether entrenched multi-system degeneration in adult mice with severe telomere dysfunction can be halted or possibly reversed by reactivation of endogenous telomerase activity. To this end, we engineered a knock-in allele encoding a 4-hydroxytamoxifen (4-OHT)-inducible telomerase reverse transcriptase-oestrogen receptor (TERT-ER) under transcriptional control of the endogenous TERT promoter. Homozygous TERT-ER mice have short dysfunctional telomeres and sustain increased DNA damage signalling and classical degenerative phenotypes upon successive generational matings and advancing age. Telomerase reactivation in such late generation TERT-ER mice extends telomeres, reduces DNA damage signalling and associated cellular checkpoint responses, allows resumption of proliferation in quiescent cultures, and eliminates degenerative phenotypes across multiple organs including testes, spleens and intestines. Notably, somatic telomerase reactivation reversed neurodegeneration with restoration of proliferating Sox2+ neural progenitors, Dcx+ newborn neurons, and Olig2+ oligodendrocyte populations. Consistent with the integral role of subventricular zone neural progenitors in generation and maintenance of olfactory bulb interneurons2, this wave of telomerase-dependent neurogenesis resulted in alleviation of hyposmia and recovery of innate olfactory avoidance responses. Accumulating evidence implicating telomere damage as a driver of age-associated organ decline and disease risk1, 3 and the marked reversal of systemic degenerative phenotypes in adult mice observed here support the development of regenerative strategies designed to restore telomere integrity.

(Nature 469, 102–106) (06 January 2011)
http://www.nature.com/nature/journal/v469/n7328/full/nature09603.html

 

Son Yazılar