Gli "Orologi Del Giorno Del Giudizio" Di Body Count Down To Death, O Cancer

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I cosiddetti cappucci cromosomici possono dividersi in modo sicuro solo un certo numero di volte.

Ogni cellula del tuo corpo ha il proprio Orologio del giorno del giudizio, scandendo il numero di volte in cui può tranquillamente dividersi. Questo orologio assume la forma di un cappuccio all'estremità di ciascun cromosoma, chiamato telomero. Come gli agglomerati di plastica sulla punta dei lacci delle scarpe, i telomeri impediscono il deterioramento del cromosoma. Tuttavia, si accorciano ogni volta che la cella si divide.

Quando i telomeri si sono ridotti a un certo punto, la cellula può andare in due modi. Dovrebbe morire. Ma nel caso del cancro, la cellula continua a vivere. Se gli scienziati riuscissero a produrre farmaci per controllare i telomeri, potrebbero forse curare malattie dell'invecchiamento e del cancro.

Telomeri in abbondanza

I ricercatori hanno saputo dagli anni '30 che i telomeri coprono i cromosomi, ma non è stato fino agli anni '70 che hanno capito di cosa sono fatti questi cappucci. Gli scienziati che per primi descrissero la composizione dei telomeri, guidati da Elizabeth Blackburn all'Università della California, a San Francisco, avevano bisogno di una ricca fonte di telomeri da studiare. L'hanno trovato in un organismo chiamato stagno tetrahymena. Questa creatura è composta da una sola cella ed è coperta da piccole proiezioni chiamate ciglia che gli conferiscono un aspetto sfocato al microscopio. Ma per i ricercatori di telomeri, è ciò che conta all'interno della cellula: circa 20.000 cromosomi, ciascuno con telomeri alle estremità. Le cellule umane, al contrario, hanno solo 46 cromosomi.

Blackburn, Carol Greider della Johns Hopkins University di Baltimora e Jack Szostak della Harvard Medical School di Boston hanno condiviso il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 2009 per la ricerca sui telomeri finanziata dal National Institutes of Health.

In primo luogo, hanno scoperto che i telomeri sono ripetizioni della stessa sequenza di blocchi costitutivi del DNA, ripetutamente, sulle punte del cromosoma. Nelle persone, i telomeri consistono nella sequenza abbreviata come TTAGGG ripetuta approssimativamente 2.000 volte.

I ricercatori hanno anche scoperto come le cellule producono più telomeri. Questo è importante in un feto in crescita, per esempio, dove le cellule si stanno dividendo rapidamente. Un enzima chiamato telomerasi aggiunge più della sequenza TTAGGG alle estremità dei cromosomi, aiutando i telomeri a mantenere la loro lunghezza. La maggior parte delle cellule del corpo adulto, al contrario, mantiene la telomerasi strettamente controllata e non molto attiva.

Problema della telomerasi

Quando una cellula si divide in due cellule figlie, deve copiare il suo DNA. Ma il meccanismo di replicazione del DNA non può raggiungere le estremità dei cromosomi, quindi ogni volta vengono perse da 25 a 200 lettere alle punte. Avere telomeri alle estremità dei cromosomi significa che non vengono tagliati geni importanti. I telomeri impediscono inoltre che i cromosomi si uniscano.

Se i telomeri e la telomerasi non svolgono correttamente il loro lavoro, le malattie possono svilupparsi. Ad esempio, nella sindrome di Werner, la gente inizia ad invecchiare durante i 20 anni. Jan Karlseder del Salk Institute di La Jolla, in California, un altro scienziato finanziato dal NIH, ha scoperto che le persone con la sindrome di Werner a volte mancano di telomeri o parti di un cromosoma attaccate a un altro. Quando Karlseder diede extra telomerasi alle cellule di una persona con la sindrome di Werner, subì meno danni al DNA delle cellule senza extra telomerasi.

Un'altra malattia umana, discheratosi congenita, si verifica quando le persone non riescono a mantenere i telomeri nel loro midollo osseo e muoiono per fallimento del midollo osseo. Greider continua il suo lavoro vincitore del premio Nobel studiando topi con telomerasi spezzata, che imita la malattia.

Troppa telomerasi è anche una brutta cosa. La maggior parte dei cancri fa un sacco di telomerasi, fino a 10-20 volte la quantità normale. Le cellule non smettono di dividersi e quindi formano tumori.

Gli scienziati vorrebbero disattivare la telomerasi nei tumori, ma prima devono capire come funziona la telomerasi. Un ricercatore alla ricerca della risposta, Juli Feigon dell'Università della California, a Los Angeles, sta lavorando per descrivere la struttura tridimensionale della telomerasi per aiutare gli scienziati a capire la sua funzione. Una volta che Feigon appoggia la forma, gli scienziati potrebbero essere in grado di sviluppare farmaci in grado di intaccare il lavoro e impedire alle cellule di diventare cancerose.

Per saperne di più:

  • I ricercatori di Telomerase ricevono il premio Nobel 2009 in fisiologia o medicina //nigms.nih.gov/News/Results/nobel20091005.htm
  • Comunicato stampa sulla ricerca di Jan Karlseder //salk.edu/news/pressrelease_details.php?press_id=482
  • Comunicato stampa sulla ricerca di Juli Feigon //newsroom.ucla.edu/portal/ucla/new-3-d-structural-model-of-telomerase-177826.aspx
  • L'ultimo capitolo: invecchiamento cellulare e morte da Dentro la cella //publications.nigms.nih.gov/insidethecell/chapter5.html


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