Anatomi-Leksikon

Telomer

definisi

Telomer adalah bagian dari setiap DNA. Mereka berada di ujung kromosom dan sama sekali tidak mengkode gen. Tidak seperti kromosom lainnya, telomere tidak memiliki DNA beruntai ganda. Mereka tersedia sebagai untai tunggal.

Berbeda dengan DNA lainnya, mereka juga tidak memiliki variabilitas tinggi dalam urutan basa, tetapi terdiri dari urutan basa yang berulang. Ini penting untuk pemenuhan fungsinya.

Karena urutan berulang, telomer kromosom menggulung sedemikian rupa sehingga tidak memungkinkan enzim menyerang ujung kromosom. Dengan setiap siklus sel ada pemendekan telomer yang disebabkan oleh proliferasi sel.

Seluk-beluk anatomi telomer

Setiap kromosom terdiri dari dua untai DNA yang berjalan ke arah yang berbeda, yang disebut dengan arah antiparalel. Telomer terletak di ujung setiap sisi untai DNA. Jadi, bergantung pada siklus sel, ada dua atau empat telomer per kromosom. Secara total, ada 96 atau 192 telomer per sel dengan 46 kromosom.

Jika untaian DNA berakhir begitu saja, ini akan memberi berbagai protein kesempatan untuk menyerang DNA. Berbeda dengan sebagian besar DNA, telomer tidak membawa informasi apa pun yang penting bagi fungsi sel.

Sebaliknya, ada urutan basa di telomere yang diulang terus menerus. Urutan ini terdiri dari enam basa dan memiliki guanin tiga kali, adenosin satu kali, dan timin dua kali. Urutan berulang ini pada akhirnya mengarah ke basis dari pasangan basis telomer satu sama lain. Hal ini menyebabkan lipatan ujung dan telomer tidak lagi hadir sebagai untaian tunggal, tetapi sebagai gulungan. Namun, agar sel berkembang biak selama replikasi, telomer yang terlipat perlu dibuka.

Apa fungsi telomer?

Telomer pada dasarnya memiliki dua peran. Di satu sisi, mereka penting selama siklus sel normal atau selama fase G0. Enzim ada di dalam sel yang terus menerus memecah DNA. Ini berfungsi di satu sisi untuk menangkal penyusup, tetapi di sisi lain juga tidak diinginkan. Hal ini menimbulkan masalah besar bagi DNA normal inti sel dan dapat menyebabkan kejadian yang tidak diinginkan.

Untuk mencegah hal ini terjadi, terdapat overhang, telomer, di satu sisi di ujung setiap untai DNA. Karena telomoer terdiri dari urutan basa yang tidak mengkode protein, ini saja merupakan perlindungan untuk DNA pengkode, karena pertama kali dipecah. Selain itu, dengan melipat telomer, enzim pengurai DNA merasa sulit untuk menemukan titik di mana mereka dapat memulai degradasi dengan menggulung ujung DNA bebas. Selain itu, telomere terlipat menyediakan situs pengikatan untuk protein khusus. Protein ini relatif besar untuk melindungi ujung DNA secara protektif.

Di sisi lain, telomere penting selama replikasi, yaitu selama penggandaan DNA. Karena strukturnya, enzim yang bertanggung jawab tidak dapat mulai menggandakan DNA pada akhir untai DNA. Akibatnya, ada kehilangan pasangan basa di setiap siklus dan kromosom terus menerus memendek. Agar ini tidak menyebabkan hilangnya segmen DNA esensial secara dini, telomer berada di ujungnya. Mereka tidak membawa informasi penting secara genetik dan dapat bertahan dari kehilangan beberapa basis tanpa masalah.

Topik ini juga mungkin menarik bagi Anda: Tugas inti sel

Penyakit Telomer

Telomer dapat memiliki efek yang serius. Dalam kasus efek selanjutnya, kerusakan pada DNA yang mengkode protein biasanya menjadi penyebabnya.

Penyakit telomer paling sering disebabkan oleh kekurangan protein kompleks (Shelterine), yang terletak di sekitar telomer, atau disebabkan oleh enzim telomerase. Ini mendorong gangguan struktur melalui perlindungan yang berkurang.

Karena jumlah kromosom yang relatif tinggi, suatu kategori penyakit tidak dapat dipercaya sebagai penyakit telomer. Ini berarti banyak organ yang berbeda dapat terpengaruh.

Telomeropati

Istilah telomeropati digunakan untuk penyakit yang terjadi karena telomer yang rusak. Penyakit telomer biasanya digunakan sebagai istilah yang setara. Karena penyebab yang tidak dapat diubah dari penyakit ini, semua telomeropati akan menjadi kronis.

Dalam telomeropati, telomer biasanya diperpendek sedemikian rupa sehingga DNA berikutnya diserang karena kekurangan enzim telomerase atau protein yang membentuk kompleks penampungan. Terkadang DNA yang mengkode protein terpengaruh, sehingga kerusakan bisa dirasakan di tubuh.

Telomeropati mencakup sejumlah besar penyakit yang tidak terlalu spesifik untuk telomeropati. Artinya gejalanya sangat beragam dan seringkali memiliki penyebab lain. Tingkat keparahan penyakitnya juga sangat berbeda dan perjalanan kronis dengan gejalanya bisa kuat atau lemah.

Telomeropati yang lebih umum termasuk pneumonia, sirosis hati atau anemia dan kerusakan sumsum tulang.

Peran apa yang dimainkan telomer dalam penuaan?

Seiring bertambahnya usia, kebutuhan tubuh manusia akan sel-sel baru terus berlanjut. Hal ini antara lain diperlukan untuk mempertahankan proses dalam sel individu dari berbagai organ.

Sel-sel baru ini dibuat dengan pembelahan sel (Mitosis) sebagai bagian dari siklus sel. Sebelum pembelahan, semua organel sel dan seluruh DNA digandakan. Proses ini disebut replikasi. Enzim khusus ada untuk ini di setiap sel. Namun, karena strukturnya, enzim yang bertanggung jawab tidak dapat menggandakan DNA pada akhir setiap untai DNA.

Akibatnya, ada kehilangan pasangan basa di setiap siklus dan kromosom terus menerus memendek.

Telomer terletak di ujung sehingga ini tidak menyebabkan hilangnya segmen DNA penting secara dini. Mereka tidak membawa informasi penting secara genetik dan dapat bertahan dari kehilangan beberapa basis tanpa masalah. Namun, dengan usia tua, telomere jatuh di bawah panjang tertentu, yang berbahaya dan berpotensi terkait dengan kerusakan.

Hal ini menyebabkan penangkapan siklus sel yang tidak dapat diubah, penuaan, atau kematian sel yang direncanakan. Dengan demikian tubuh terus menerus kehilangan potensinya untuk pembaruan dan menua.

Artikel kami berikutnya juga mungkin menarik bagi Anda: Proses penuaan

Peran apa yang mereka mainkan dalam perkembangan kanker?

Telomer juga dapat memainkan peran penting dalam perkembangan kanker. Lebih sering, bagaimanapun, penyebab kanker adalah mutasi dalam untai DNA. Dalam perkembangan kanker, bagaimanapun, pemendekan berperan seperti dalam penuaan.

Dengan telomer yang lebih pendek, kanker lebih mungkin berkembang. Alasannya adalah karena ada kemungkinan lebih tinggi bahwa bagian dari untai ganda DNA yang mengkode protein dan mengandung gen akan diserang. Faktor risiko ini adalah telomer pendek yang sudah ada sejak lahir.

Selain itu, tingkat enzim telomerase yang rendah dan kompleks protein shelterine lebih mungkin terjadi. Telomer juga memainkan peran penting dalam kanker yang sudah ada sebelumnya.

Saat sel berdegenerasi, terjadi peningkatan pertumbuhan sel dan peningkatan pembelahan sel. Hal ini menyebabkan pemendekan telomere lebih cepat, yang membuat kemungkinan terjadinya degenerasi lebih lanjut. Sel mencoba bereaksi terhadap ini melalui berbagai mekanisme, tetapi ini jarang berhasil pada sel kanker.

Apa itu telomerase?

Telomerase adalah enzim yang terjadi di setiap sel manusia, tetapi tidak dapat dideteksi di semua sel. Telomerase sangat aktif di sel-sel berikut:

Sel sumsum tulang
Sel induk
Sel germline (Prekursor sperma dan sel telur)
sel embrio

Itu terjadi terutama di inti sel, karena di sinilah tempat kerjanya. Tugas utama enzim adalah meminimalkan kehilangan basa telomere DNA di ujung kromosom selama replikasi. Ini penting, karena jika tidak, dengan setiap pembelahan sel, kehilangan DNA yang relatif tinggi karena struktur menyebabkan berkurangnya masa hidup sel.

Ini adalah salah satu dari sedikit enzim yang memiliki fungsi reverse transcriptase untuk tujuan ini. Ini berarti dapat menghasilkan untai DNA baru dari untai RNA, yang sebenarnya merupakan salinan DNA.

Enzim lainnya dalam tubuh manusia tidak memiliki fungsi ini. Untuk ini, telomerase terdiri dari bagian kecil RNA, yang berfungsi sebagai template untuk bagian baru DNA. Untuk melakukan ini, enzim memanfaatkan fakta bahwa urutan terjadi berulang kali pada telomer. Urutan dasar RNA melengkapi urutan berulang ini. Untai DNA baru ditambahkan ke ujung telomer.

Bisakah diet mempengaruhi telomer?

Telah ditetapkan oleh beberapa profesional medis dan peneliti bahwa pola makan memengaruhi telomer. Beberapa penelitian telah dilakukan tentang hal ini, tetapi beberapa di antaranya kontroversial.

Pola makan yang sehat dikatakan dapat meningkatkan aktivitas telomerase sehingga pemendekan telomer selama pembelahan sel terjadi pada kecepatan yang lebih lambat. Selain itu, telomer bahkan harus bisa memanjang karena aktivitas telomerase yang tinggi.

Pola makan harus didasarkan pada produk nabati bila memungkinkan. Asupan vitamin yang tinggi, yang melawan stres oksidatif dalam sel, juga penting untuk memengaruhi telomer melalui makanan. Ini menghasilkan lebih sedikit kerusakan pada untai ganda DNA. Asam lemak omega-3 yang banyak terdapat pada ikan berlemak juga dikatakan memiliki efek positif.

Seperti hampir semua prognosis, selain diet, olahraga dan aktivitas fisik yang kurang juga memiliki efek positif pada panjang telomere, oleh karena itu Anda harus memperhatikan hal ini.

Anda dapat membaca informasi lebih rinci tentang topik ini di bawah: Anti-aging dan nutrisi