Satu pusat penyelidikan umur yang menarik di telomeres, yang merupakan "petua" di hujung kromosom kita, yang terdiri daripada urutan DNA tidak berkod. Telomeres memainkan peranan penting dalam kesihatan manusia dan saintis yang mendapati mereka memenangi Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan pada tahun 2009.
Apabila sel akan dibahagikan, DNA mesti direplikasi.
Enzim-enzim yang melakukan proses replikasi bermula dengan mengunci pada hujung kromosom. Bahagian kromosom yang melekat pada mesin replikasi tidak dapat disalin, oleh itu dengan setiap pembahagian sel, kromosom secara teorinya akan menjadi lebih singkat. Pengurangan Telomere adalah penunjuk penuaan selular. Telomeres adalah segmen DNA pada hujung kromosom yang menyediakan tempat untuk jentera replikasi dilampirkan supaya untaian DNA dapat disalin secara keseluruhannya. Agar replikasi lain berlaku, mesti ada telomere yang tersisa untuk menyediakan tempat untuk enzim replikasi untuk dilampirkan, mengekalkan pangkalan penggenapan asas gen utuh dan tersedia untuk disalin. Jika telomere menjadi terlalu pendek, replikasi DNA dikompromi, dan sel tidak boleh dibahagikan. Sel-sel mempunyai mekanisme yang wujud untuk mengekalkan telomeres. Telomerase enzim membina semula telomer, untuk mengimbangi pemendakan yang berlaku dengan setiap pembahagian sel.
Penuaan Selular Menuju Selesema Selular
Penuaan selular, termasuk pemendekan telomere dan kerosakan DNA, akhirnya menyebabkan penuaan, keadaan penangkapan pertumbuhan sel. Sel masih hidup, tetapi tidak sihat dan tidak mampu membahagikan. Semakin banyak sel-sel dalam tisu menjadi semakin licin, pada dasarnya tisu adalah penuaan, fungsinya menjadi berkompromi.
Sel-sel bermesin tidak dapat menjalankan proses selular biasa, merosakkan keupayaan tisu untuk membaiki kerosakan, dan mengeluarkan faktor-faktor yang memberi kesan negatif terhadap fungsi sel jiran dan mempromosikan perkembangan kanser.
Telomer yang lebih pendek dikaitkan dengan Penyakit
Telomere panjang dan aktiviti telomerase boleh diukur dalam sel darah putih manusia, dan ini telah memberi penyelidik keupayaan untuk menyiasat faktor dan keadaan penyakit dengan hubungan dengan penanda penuaan selular ini.
Dalam kajian manusia, panjang telomere atau aktiviti telomerase yang lebih rendah dikaitkan dengan beberapa penyakit kronik, boleh dicegah, termasuk hipertensi, penyakit kardiovaskular, rintangan insulin, diabetes jenis 2, kemurungan, osteoporosis, dan obesiti.
Faktor Diet dan Gaya Hidup Mempengaruhi Panjang Telomere
Aktiviti telomere dan telomerase dipengaruhi oleh pengaruh genetik dan persekitaran, termasuk pilihan diet dan gaya hidup. Tahap pengambilan sayur-sayuran dan buah-buahan yang lebih tinggi, pengambilan serat, pengambilan vitamin dan mineral, dan latihan adalah faktor yang berkaitan dengan telomer yang lebih lama dan aktiviti telomerase yang lebih besar. Mengekalkan telomeres nampaknya salah satu daripada banyak mekanisme di mana tingkah laku gaya hidup sihat ini menggalakkan umur panjang.
Sumber:
Burton DG, Krizhanovsky V. Kesan fisiologi dan patologi daripada penipuan selular. Cell Mol Life Sci 2014, 71: 4373-4386.
Cassidy A, De Vivo I, Liu Y, et al. Persatuan antara diet, faktor gaya hidup, dan panjang telomere pada wanita. Am J Clin Nutr 2010, 91: 1273-1280.
Deng W, Cheung ST, Tsao SW, et al. Aktiviti Telomerase dan hubungannya dengan tekanan psikologi, gangguan mental, faktor gaya hidup dan campur tangan: Kajian sistematik. Psychoneuroendocrinology 2016, 64: 150-163.
Kesan perubahan gaya hidup yang komprehensif terhadap aktiviti telomerase dan panjang telomere pada lelaki dengan kanser prostat berisiko rendah yang terbukti biopsi: 5 tahun kajian susulan kajian perintis.
Marcon F, Siniscalchi E, Crebelli R, et al. Pengurangan telomere berkaitan dengan kanser dan kestabilan kromosom. Mutagenesis 2012, 27: 49-57.