Karmaşık Süreçler: Telomerler Ne İşe Yarar?

26 Nisan, 2020
İnsanların yaşlanması, bilimin hala anlamaya çalıştığı karmaşık bir süreçtir. Telomerlerin uzunlukları yaşlanmanın göstergelerinden biridir. Çünkü telomerler her bir kromozomun sonundaki tekrar eden nükleotid dizi alanıdır. 

Telomerler her bir kromozomun sonundaki tekrarlayan nükleotit sekanslardır. Popüler bilimin en büyüleyici konularından biri olma özelliğini taşırlar. Yaşlanma, kanser ve ölüm gibi kompleks ve gizemli süreçlerle ilgili cevapları barındırdıklarına inanırız.

1930’lü yıllarda Hermann Joseph Muller, Barbara McClintock ile birlikte telomerleri keşfetti. Hatta bir Nobel Ödülü kazandı. Daha sonra 2009 yılında, araştırmacılar Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider ve Jack W. Szostak aynı konuda yaptıkları araştırma sayesinde Fizyoloji veya Tıp dalında bir başka Nobel Ödülünün sahibi oldular.

Bazı bilim adamları eskiden hücrelerin sonsuz sayıda bölünebildiklerine inanıyorlardı. Ancak sonra diğer bilim adamları hücrelerin belli bir sayıda bölündükten sonra öldüklerini buldular. Hücrelerin ne kadar kısa zamanda öleceğini telomerlerin uzunluğu belirliyordu.

Telomerler ne işe yararlar?

Yukarıda da belirttiğimiz gibi telomerler, kromozomların ucunda yer alırlar. Kelime Yunanca’da gerçekten de “uç kısım” anlamına gelen bir köke bağlıdır. Ayakkabı bağlarınızın ucunda bulunan plastik kısım gibidirler.

Telomerler insan hücrelerinin DNA’sının koruyucu kabuklarıdır. Bu nedenle, onlar sayesinde kromozomlar daha geniş kapsamda dengeli bir yapıda kalabilirler. Bu denge hücrelerin normal bir şekilde bölünmesini sağlar.

Kromozomların uçları pek çok fonksiyonda önemli rol oynar. Örneğin hücreler, onların sayesinde birbirlerine yapışmazlar ve bu, hayatın kendisi için de çok önemlidir. Diğer özelliklerinin yanında telomerler aynı zamanda bir organizmanın yaşlanma oranını da saptamamıza izin verirler.

kromozomlar telomerler
Telomerler kromozomların bir parçasıdırlar.

Okuyun: Cinsiyetin Genetik Kökeni: X ve Y Cinsiyet Kromozomları

Telomerler: Onları anlamak

Hücreler, vücudumuzdaki dokuları ve organları yenilemek için sürekli bölünürler. Bu bölünmelerin her biri telomerleri biraz daha küçültür ve günden güne kısalırlar. Sonunda o kadar küçülürler ki DNA’yı koruma fonksiyonlarını artık gerçekleştiremezler.

Bu noktaya gelmelerinin sebebi hücrelerin yaşlanmaları ve bölünmeyi durdurmalarıdır. Telomerlerin uzunluğu kilobaz isimli bir birimle ölçülür. Doğduklarında ortalama 11 kilobaz uzunluğa sahip olurlar. Yaşlandıklarında ise uzunlukları 4 kilobaza kadar düşer.

Telomerlerin kısalmaları ve artık DNA’yı koruyamaz hale gelmeleri yaşlanmanın ve yaşla ilgili hastalıkların ortaya çıkmasının nedeni gibi görünmektedir:

Bunu da okuyun: Gen Mutasyonları Hakkında Bilmeniz Gerekenler

Telomeraz ve gençlik

Her bir yeni hücre bölünmesiyle telomerlerin kısalması kaçınılmazdır. Ancak telomeraz isimli bir enzim bu sürecin daha ılımlı ilerlemesini sağlar. Bu nedenle bir ölçüde bu kromozom bileşenlerinin uzunluğunu yenileme becerisine sahiptir.

Kök hücreler bir nevi telomeraz gardiyanları gibidirler. Ancak bu yenileyici enzimin üretimi yaşla birlikte azalır ve bu da hücre bozulması oranını artırır. Teoride telomeraz üretimi hiçbir zaman durmasaydı, biz sonsuza kadar genç kalırdık.

Ancak bir problem vardır. Kanser hücreleri çok uzun telomerlere sahiptirler ve büyük miktarda telomeraz üretirler. Ayrıca yaşlanmazlar ve bol bol bölünürler. Sonuçta düşük telomeraz üretimi sizi yaşlandırırken yüksek telomeraz üretimi ise kanser riskini artırır.

Bu açıdan bakılacak olursa bilimin sorunlarından biri telomerazın üretiminin kansere yol açmadan sürdürülebilmesidir. Bu amaçla farelerle cesaretlendirici sonuçlar veren deneyler yapılmıştır. Yakın zamanda, telomerazı istedikleri biçimde manipüle etmeyi başarma ihtimalleri olduğunu unutmayalım.

DNA molekül bilim adamı

Alışkanlıkların etkisi

Çeşitli çalışmalar belli alışkanlıkların telomerleri kısalttığını kanıtlamıştır. Tahmin edebileceğiniz gibi en zararlı olanlar şöyledir:

  • Aşırı şekerli içecek tüketimi
  • Sigara içmek
  • Uyuşuk bir yaşam tarzı
  • Yeterince dinlenmemek
  • Kirlilik

Benzer şekilde kronik stresin telomerleri kısalttığı ve stres hormonu olan kortizolün telomer üretimini azalttığı da gözlenmiştir. Yiyeceklerle ilgili veriler sonuçsuzdur ancak sebze, meyve, omega 3 ve kahve tüketimiyle daha uzun telomerler arasında bir ilişki vardır.

Ayrıca araştırmacılar hayatlarının ilk 4-6 haftasında sadece anne sütüyle beslenen bebeklerin 4 yaşında daha uzun telomerlere sahip olduklarını gözlemlemişlerdir. Benzer şekilde daha kısa telomerler, klinik depresyonla ilişkili gibi görünmektedirler.

Hernández Fernández, R. A. (1999). Telómeros y telomerasas. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas, 18(2), 121-129.