JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Telomeerit ovat toistuvia TTAGGG DNA -jaksoja lineaaristen kromosomistojen kromosomien päässä. Telomeereihin kiinnittyy shelterin proteiinikompleksi, joka puolestaan koostuu kuudesta proteiinista. Shelterin saa telomeerit taipumaan silmukkarakenteille, jotka piilottavat kromosomin pään rakenteeseen ja suojelee sitä. Näin telomeerit suojelevat kromosomien päitä kulumiselta ja lisäksi ne viestittävät solun DNA:n korjausmekanismille, että kromosomien pää ei ole katkos DNA-kaksoiskierteessä.

Telomeerien toinen oleellinen tehtävä liittyy solun replikaatioon. Replikaatiokoneiston normaalin toiminnan seurannan seurauksena uusi juoste on alkuperäistä lyhyempi. Tätä tapahtumaa kutsutaan nimellä “kromosomien päiden replikaatio-ongelmasta” (end replication problem). Telomeereja voidaan kuitenkin pidentää telomeraasientsyymillä. Telomeraasi on polymeraasientsyymi, joka koostuu RNA-komponentista TERC (telomere RNA component), käänteiskopioijaentsyymi osasta TERT (telomerase reverse transcriptase) ja dyskerin nimisestä proteiinikompleksista. Entsyymiä ei kuitenkaan ilmennetä suurimassa osassa somaattisia soluja. Tämän seurauksena solut, saavutettuaan rajatun jakautumiskertamäärän ajautuvat seneskenssiin. Seneskenssissä solut ovat metabolisesti aktiivisia, mutta eivät jakaudu. Toisinaan solut kykenevät ohittamaan seneskenssin ja seuraavana solun tarkastelupisteenä voidaan pitää kriisiksi nimettyä tapahtumaa. Jos solu kykenee vapautumaan kriisistä ja vielä jatkamaan jakautumista, on kyseessä syöpä.

Telomeerien pituutta on pidetty ikään kuin ikääntymisen molekulaarisena kellona, sillä telomeerit lyhenevät jakautumisen ja näin ajan kulumisen myötä. Lisäksi ikääntyvien ihmisten sairauksissa, kuten osteoporoosi, dementia ja tyypin 2 diabetes on yleisesti havaittu telomeerien olevan lyhyitä. Osa tutkimuksista ei kuitenkaan tue suoraa yhteyttä telomeerien pituuden ja ikääntymisen välillä.

Syövissä yleisesti telomeraasi on aktivoitunut, eli sitä ilmennetään soluissa, joissa normaalisti telomeraasiaktiivisuutta ei ole. Tämä antaa soluille rajattoman jakautumiskyvyn. Telomeraasin inhibointia onkin tutkittu syövän hoitokeinona. Mutaatiot telomeereihin vaikuttavissa geeneissä lisäksi voivat aiheuttaa geneettisiä sairauksia. Yksi näistä on synnynnäinen dyskeratoosi (dyskeratosis congenita). Tälle sairaudelle on myös tyypillistä lyhyet telomeerit.

Tutkimuksen tavoitteena on tieteellisten lähteiden kautta selvittää vastausta siihen, voidaanko telomeerejä todella hyödyntää ikääntymisen biomarkkerina ja mikä on telomeerien ja telomeraasin rooli sairauksissa, erityisesti syövässä.