Теломер хромосомалардың ұшы

Жаңадан синтезделген әрбір тізбектер бір – бірімен тығыз жанасқан көптеген фрагменттерден тұрады.

Көршілес фрагменттердің бір біріне жалғануы ДНК – лигаза (Л) ферменттері арқылы жүзеге асады.

ДНК – полимераза ферменттері сияқты ДНК – лигазаларда нуклеотидтерді фосфодиэфирлік байланыс арқылы байланыстырады. Осылайша ДНК молекуласының негізгі бөлігі репликацияланады, ал оның ұштары, яғни теломералық учаскілер, ерекше жолмен репликацияланады. Бұл үдеріске ерекше фрагменттер теломеразалар қатынасады.

Теломераза жасушаның әрбір бөлінуінде азды-көпті қысқарған хромосома ұштарын қалпына келтіруші фермент.

Теломер хромосомалардың ұшы.

ДНҚ молекуласының толық репликацияланбайтындығын, алғаш рет 1971жылы А. М. Оловников айтқан болатын.

Мұның мәні мынада ; жоғарыда сипатталған ДНК полимеразалық жүйе аналық ДНК молекуласының жіпшелерінің 3` ушын толық репликацияламайды, яғни жаңадан синтездеоген ДНК тізбектері 5` ұшы жағынан қысқа болады. Себебі әрбір жаңа ДНК тізбегі қысқа РНК ұйытқыдан басталады. Кейін ол ерекше нуклеазалар арқылы алынып тасталады, бірақ босаған учаске дезоксинуклеотидтермен толтырыла алмайды, себебі ДНК полимеразалар өз бетінше РНК — ұйытқысыз ДНК синтезін бастай алмайды. Ол тек полинуклеотидті 3` ұшынан ұзартады. Бұл жерде ондай участке жоқ, сондықтан жаңа тізбек матрицадан қысқа болады.

ДНК молекуласының мұндай ұшын (бір тізбегі ұзын, екіншісі қысқа) үшкір ұшы немесе оверхенга деп аталады.

ДНК- ның үшкір ұшы тұрақсыз болады, себебі экзонуклеазалар ұзын ұшындағы артық нуклеотидтерді бір – бірлеп алып тастап ДНК ұштарын тұйықтайды.

Қалай болғанда да, жасушаның әрбір бөлінуінен кейін хромасома қысқарып отырады.

Әрбір репликациядан кейін ДНК молекуласы РНК – ұйытқы ұзындығына сәйкес 10-15 нуклеотидке қысқаруы тиіс болғанымен, шындығында 50-65 нуклеотид жұбына қысқарады. Бұл ДНК полимеразалық кешенінің қасиетіне байланысты болады.

Адамның ядролық ДНК – ның 1 молекуласының орташа ұзындығы 120 миллион нуклеотид жұптарына тең десек, жасушаның әрбір бөлінуінде теломераза белсендігінсіз ДНК молекуласы 0,00005% ға қысқарады екен. Бұл әрине өте аз. Бірақ, табиғатта теломера ұзындығын қалпына келтіріп отыратын тетіктер болмаса түбінде хромасомалар жойылып кеткен болар еді. Тек сондықтан ған хромосомалар теломерлерінің толық репликацияланбау проблемасының биологиялық маңызы орасан зор. Сонымен қатар, бұл құбылыс ағзалардың қартаю, канцерогенез проблемаларымен де тығыз байланысты.

Ғылыми деректер бойынша хромосома ұштарында генетикалық ақпарат болмайтын көптеген арнайы гексонуклеотид (6 нуклеотидтен тұратын) бірізділіктер қайталанып орналасқан.

ДНК – ның теломерлік бөлімдерінде осындай мыңдаған гексонуклеотидтер қайталанады. Олардың жалпы ұзындығы адам эмбрионы жасушаларында 10-15 мың нуклеотид жұптарына тең. Сонымен, хромосоманың екі теломерлік ұшы, адамның ядролық ДНК молекуласының ұзындығының 0,02% құрайды.

Теломерлік қайталанулардан ешқандай генетикалық ақпарат болмайды, сондықтан да теломерасыз олардың біршама бөлігі түсіп қалған күннің өзінде де геном бірқалыпты қызмет ете береді. Теломердің негізгі қызметінің өзі де осы болса керек, яғни олар геномның маңызды бөлімін толық репликациялаудан қорғап, буферлік қызмет атқарады.

Әйтсе де, теломеразадан біржола бас тартуға болмайды, себебі жасушаның бөліну үдерісінде күндердің күнінде ДНК – ның теломерлік участкілері қысқарып жойылуы мүмкін. Сонымен қатар теломерлік учаскілер ереше, арнай қызметтер де атқарады. Сондықтан ол белгілі бір шекке дейін ғана қысқарады.