معلومة

ما هو "الاندماج من طرف إلى طرف" في سياق التيلوميراز؟


يقال إن التيلوميراز يمنع "الاندماج من طرف إلى طرف" للكروموسومات.

سؤالي ثلاثي:

  • ما هو "الاندماج التام"؟
  • كيف يمنع التيلوميراز الاندماج من طرف إلى طرف؟
  • لماذا يسبب الاندماج من طرف إلى طرف مشاكل في الخلايا؟

الاندماج من طرف إلى طرف هو نتيجة لانصهار طرفي كروموسوم معًا. يحدث هذا عندما تفقد التيلوميرات (التسلسلات المتكررة في نهايات الكروموسومات) بروتيناتها الواقية المرتبطة بالتيلومير. في خلايا الثدييات ، يؤدي فقدان TRF2 (عامل ربط تكرار التيلومير 2) إلى اندماج الكروموسوم.

فيما يلي مثال لكيفية ظهوره مع الكروموسومات الميتافازية (الحمض النووي ملطخ باللون الأزرق والتيلوميرات ملطخة باللون الوردي ؛ صورة من Rai وآخرون، 2016). تُظهر اللوحة اليسرى كروموسومات طبيعية ، وتُظهر اللوحة اليمنى اندماجًا نهائيًا عند استنفاد TRF2.

ما يسبب اندماج الكروموسوم في مثل هذه الحالات هو آلية إصلاح كسر الشريط المزدوج للحمض النووي (DSB) ، والتي يتم كبتها عادةً بواسطة بروتينات التيلومير (بشكل أساسي بواسطة TRF2 ؛ انظر Van Steensel وآخرون، 1998). في خلايا الثدييات ، تسمى البروتينات المرتبطة بالتيلومير مجتمعة مجمع المأوى (وهي حرفياً مأوى نهايات الكروموسوم انظر دي لانج ، 2005).

لا يقوم التيلوميراز بقمع آلة إصلاح DSB مباشرة. بسبب بنية التيلوميرات (متراكمة مفردة 3 ') وبسبب الطريقة التي يتم بها التكاثر ، لا يمكن تكرار الكروموسومات الخطية بالكامل وسوف تقصر تدريجياً عند كل تكرار. عندما تصبح التيلوميرات قصيرة للغاية ، فإنها لا تجند ما يكفي من بروتينات ربط التيلومير ، وبالتالي تفشل في كبح آلية إصلاح DSB. عند التعبير عن التيلوميراز وتنشيطه ، يحافظ على طول التيلوميرات في تكرار الخلايا عند كل تكرار (عن طريق إضافة تسلسلات متكررة مكملة لقالب الحمض النووي الريبي الذي يعد أحد مكونات إنزيم التيلوميراز) ، مما يوفر مواقع ربط لبروتينات ربط التيلومير ، وبالتالي بشكل غير مباشر يساهم في قمع آلة إصلاح DSB.

يتسبب الاندماج من طرف إلى طرف في حدوث مشكلات في الخلايا جزئيًا لأن الكروموسومات المندمجة من المحتمل ألا تنفصل بشكل صحيح أثناء الانقسام والانقسام الاختزالي. وينتهي الأمر بالخلايا الوليدة الناتجة بفروقات متغيرة يمكن أن تكون شديدة بما يكفي لمنع بقاء الخلية.


de Lange T (2005) Shelterin: مركب البروتين الذي يشكل ويحمي التيلوميرات البشرية. تطوير الجينات. 19: 2100-2110 https://doi.org/10.1101/gad.1346005

Rai R و Chen Y و Lei M & Chang S (2016) مطلوب TRF2-RAP1 لحماية التيلوميرات من الانخراط في عمليات الحذف والاندماج المتجانسة بوساطة إعادة التركيب. نات كومون 7: 10881 https://doi.org/10.1038/ncomms10881

van Steensel B، Smogorzewska A & de Lange T (1998) TRF2 يحمي التيلوميرات البشرية من الاندماج من طرف إلى طرف. زنزانة 92: 401-413 https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)80932-0


شاهد الفيديو: القطع الطرفية التيلوميرات (كانون الثاني 2022).