Репликация. Теломеры. Теломераза

Содержание

Слайд 2

РЕПЛИКАТИВНАЯ ВИЛКА: ТЕРМИНАЦИЯ ! проблема недорепликации концов

РЕПЛИКАТИВНАЯ ВИЛКА: ТЕРМИНАЦИЯ

! проблема недорепликации концов

Слайд 3

ТЕЛОМЕРЫ Fluorescence In Situ Tetrahymena

ТЕЛОМЕРЫ

Fluorescence In Situ

Tetrahymena

Слайд 4

ЛИМИТ ХЕЙФЛИКА 1961 г. граница количества делений соматических клеток: ~52

ЛИМИТ ХЕЙФЛИКА

1961 г.
граница количества делений соматических клеток: ~52

Слайд 5

ТЕОРИЯ ОЛОВНИКОВА На концах хромосом находятся теломерныые участки, которые укорачиваются с

ТЕОРИЯ ОЛОВНИКОВА

На концах хромосом находятся теломерныые участки, которые укорачиваются с каждым

клеточным циклом в нормальных соматических клетках.

1971 г.
теория маргинотомии (от лат. marginalis - краевой, tome - сечение):
постепенное укорочение ДНК хромосом при репликации может лежать в основе "лимита Хейфлика"

Теломерные последовательности в стволовых и раковых клетках защищены, благодаря постоянному удлинению особым ферментом — тандем-ДНК-полимеразой.
В статьях 1972, 1973 гг. подробно рассмотрел разные биологические следствия своей гипотезы, в том числе применительно к объяснению старения, канцерогенеза и иммунных реакций.

Слайд 6

Исследование длины теломерных повторов лейкоцитов переферической крови, клеток эпидермиса и сперматозоидов

Исследование длины теломерных повторов лейкоцитов переферической крови, клеток эпидермиса и сперматозоидов

человека (различный возраст доноров)

ТЕЛОМЕРЫ

[Allsopp RC et al., Telomere length predicts replicative capacity of human fibroblasts. PNAS. 1992, 89(21), 10114-8]

Теломе́ры (от др.-греч. τέλος — конец и μέρος — часть) — концевые участки хромосом

сокращение теломер - это молекулярные или «митотические" часы, которые лежат в основе старения

Слайд 7

Кэрол Грейдер 1961 Элизабет Блэкбёрн 1948 Джек Шостак 1952 Нобелевская премия

Кэрол Грейдер
1961

Элизабет Блэкбёрн
1948

Джек Шостак
1952

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2009 г.
за

открытие механизмов защиты хромосом теломерами и фермента теломеразы

[Bodnar AG, Ouellette M, Frolkis M, Holt SE, Chiu CP, Morin GB, Harley CB, Shay JW, Lichtsteiner S, Wright WE Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells.
Science. 1998, 16. 279(5349):349-52]

ТЕЛОМЕРЫ И ТЕЛОМЕРАЗА

Слайд 8

Group Organism Telomeric repeat ТЕЛОМЕРЫ

Group

Organism

Telomeric repeat

ТЕЛОМЕРЫ

Слайд 9

Функции: защищают концы ДНК от действия экзонуклеаз; предотвращают неправильную рекомбинацию; позволяют

Функции:
защищают концы ДНК от действия экзонуклеаз;
предотвращают неправильную рекомбинацию;
позволяют хромосомам прикрепляться к

ядерной оболочке.

Теломерные повторы не теряются в клетках:
генеративных (сперматозоиды, ооциты);
раковых.

Общие свойства;
теломеры видоспецифичны;
общая длина достигает 14-15 тпн;
структура зависит от формирования G-квадруплексов;
потери – 100-150 нт за один цикл;
12,8 теломерного повтора – критическая длина теломеры человека.

ТЕЛОМЕРЫ

Слайд 10

[Blasco MA. Telomere length, stem cells and aging. Nat Chem Biol. 2007, 3(10):640-9] СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

[Blasco MA. Telomere length, stem cells and aging. Nat Chem Biol.

2007, 3(10):640-9]

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

Слайд 11

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

Слайд 12

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР shelterin: TRF1, TRF2, TIN2, POT1, TPP1 и RAP1 TRF2

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

shelterin:
TRF1, TRF2, TIN2, POT1, TPP1 и RAP1
TRF2 - стабилизирует квадруплекс
POT1

- препятствует формированию квадруплекса

T-петля

D-петля

Слайд 13

http://pubs.rsc.org СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

http://pubs.rsc.org

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

Слайд 14

РЕПЛИКАТИВНАЯ ВИЛКА: ТЕРМИНАЦИЯ TREC, позвоночные человек - 451 нт TERT

РЕПЛИКАТИВНАЯ ВИЛКА: ТЕРМИНАЦИЯ

TREC, позвоночные
человек - 451 нт

TERT

Слайд 15

ТЕЛОМЕРАЗА

ТЕЛОМЕРАЗА

Слайд 16

[Eric Gilson and Vincent Géli. How telomeres are replicated. Nature review, 2007, 8, 825] СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

[Eric Gilson and Vincent Géli. How telomeres are replicated. Nature review,

2007, 8, 825]

СТРУКТУРА ТЕЛОМЕР

Слайд 17

СИНТЕЗ ТЕЛОМЕРНЫХ ФРАГМЕНТОВ

СИНТЕЗ ТЕЛОМЕРНЫХ ФРАГМЕНТОВ

Слайд 18

[Blasco MA. Telomere length, stem cells and aging. Nat Chem Biol. 2007, 3(10):640-9] СИНТЕЗ ТЕЛОМЕРНЫХ ФРАГМЕНТОВ

[Blasco MA. Telomere length, stem cells and aging. Nat Chem Biol.

2007, 3(10):640-9]

СИНТЕЗ ТЕЛОМЕРНЫХ ФРАГМЕНТОВ

Слайд 19

Слайд 20

[Chiodi I, Mondello C. Telomere-independent functions of telomerase in nuclei, cytoplasm,

[Chiodi I, Mondello C. Telomere-independent functions of telomerase in nuclei, cytoplasm,

and mitochondria. Front Oncol. 2012 Sep 28;2:133]

НЕФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ТЕЛОМЕРАЗЫ

Слайд 21