Теломери: захисники наших хромосом
Із тієї мокрої рентгенівської плівки стало зрозуміло, що теломери складаються з повторюваних схем ДНК. Наша ДНК складається з двох паралельних переплетених ниток, які містять усього чотири типи будівельних блоків (нуклеотидів), позначені літерами A (аденін), T (тимін), C (цитозин) і G (гуанін). Пам’ятаєте, як у молодших класах ви повинні були на екскурсіях триматися за руки з однокласниками? Ці літери ДНК працюють за тією самою парною системою. А завжди утворює пару з T, а C – з G. Літери з першої нитки ДНК утворюють пари зі своїми партнерами з другої. Разом вони утворюють «пару основ», яка є одиницею вимірювання теломер.
У теломерах людини (як відкрили пізніше) перша нитка складається з повторюваних послідовностей TTAGGG, які спарені з AATCCC другої нитки, а обидві нитки ДНК закручені у формі подвійної спіралі.
Ці пари основ, повторювані тисячі разів, пропонують спосіб вимірювання довжини теломер. (Зверніть увагу, що деякі наші графіки вимірюють довжину теломер в умовних одиницях, що є просто іншим способом вимірювання.) Повторювана послідовність підкреслює відмінності між теломерами та рештою ДНК. Гени, що складаються з ДНК, мешкають у хромосомі. (Усередині клітини ми маємо 23 пари хромосом, загалом 46.) Саме ця генетична ДНК формує шаблон нашого організму, його інструкцію. Її парні літери створюють складні «речення», що розсилають інструкції для створення білків, які формують наше тіло. Генетична ДНК може допомогти визначити, як швидко битиметься наше серце, якого кольору будуть наші очі і чи матимемо ми довгі ноги та руки бігуна на великі дистанції. ДНК теломер інша. Насамперед, вона не мешкає всередині жодного гена. Вона розташована ззовні всіх генів, на самих краєчках хромосоми, яка містить гени. І, на відміну від генетичної ДНК, вона не працює як якийсь шаблон чи код. Вона більше схожа на фізичний буфер і захищає хромосому під час процесу поділу клітини. Немов дебелі гравці в американський футбол, які оточують квотербека, приймаючи на себе найсильніші атаки супротивника, теломери жертвують собою заради команди.
Рис. 8. Нитки теломер зблизька. Теломери розташовані на кінчиках хромосом. Нитка теломер містить повторювані послідовності основ TTAGGG, розташовані навпроти їхніх партнерів AATCCC. Що більше у нас цих послідовностей, то довші наші теломери. На цьому малюнку ми зобразили лише ДНК теломер, але насправді вона не гола, як тут, а вкрита захисним шаром білків
Цей захист дуже важливий. Коли клітини діляться й оновлюються, вони потребують доставки їхнього дорогоцінного вантажу генетичних інструкцій (генів) неушкодженим. Інакше, як би організм дитини знав, що має вирости високим і сильним? Як би ваші клітини знали, що мають породити особливості