อะไรคือ Telomere และ Telomerase

ในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอสายใหม่ เอ็นไซม์ DNA polymerase III จะทำการสังเคราะห์ดีเอ็นเอได้เฉพาะในทิศ 5’ ไป 3’ เท่านั้น ดังนั้นในการสังเคราะห์สาย lagging stand จึงต้องใช้การสังเคราะห์เป็นส่วนสั้นๆ หรือ Okazaki fragment โดยใช้หมู่ 3'-OH group จาก RNA primer แต่ปัญหาเกิดขึ้นคือ เมื่อการสังเคราะห์มาถึงส่วนปลายสุดของดีเอ็นเอ เมื่อสร้าง DNA เสร็จสมบูรณ์แล้ว RNA primer จะต้องถูกกำจัดออก และแทนที่ด้วย DNA โดย DNA polymerase I แต่ที่ RNA ส่วนสุดท้าย DNA polymerase I ไม่สามารถเติมดีเอ็นเอแทนที่ RNA ส่วนที่ถูกกำจัดออกได้ เพราะไม่มีหมู่ -OH ให้จับ ดังนั้นจึงทำให้สายดีเอ็นเอส่วนปลาย สั้นลงทุกครั้งที่มีการสังเคราะห์ดีเอ็นเอสายใหม่ เรียกปัญหานี้ว่า “end replication” problem แบคทีเรียแก้ปัญหานี้โดยการมีโครโมโซมเป็นวงกลม ไม่มีปลายเปิด ส่วนยูคาริโอทที่มีดีเอ็นเอเป็นเส้นตรงปลายเปิด แก้ปัญหานี้โดยการมีลำดับนิวคลีโอไทด์พิเศษเพื่อสร้างโครงสร้าง ป้องกันส่วนปลายของดีเอ็นเอนี้ เรียกว่า ดีเอ็นเอส่วนเทโนเมีย “Telomere” เอ็นไซม์พิเศษที่ทำหน้าที่สังเคราะห์ส่วนปลายของดีเอ็นเอนี่ชื่อว่า เทโลเมอเรส “Telomerase” ปัญหาที่เกิดขึ้นก็คือในโซมาติกเซลล์ เอ็นไซม์ตัวนี้ไม่ทำงาน ทำให้ดีเอ็นเอสั้นลงทุกครั้งที่มีการจำลองสายใหม่เพื่อแบ่งเซลล์ เมื่อสายดีเอ็นเอส่วนเทโลเมี่ยสั้นลงมากๆจะทำให้ไม่สามารถสร้างโครงสร้างเพื่อป้องกันส่วนปลายของดีเอ็นเอได้ ทำให้เกิดข้อจำกัดของจำนวนครั้งของการแบ่งเซลล์

ที่มาของรูป : http://cancerres.aacrjournals.org/content/64/10.cover-expansion