“Kiedy gen ZSCAN4 jest włączony, komórki wydłużają ich telomery i “młodnieją”

W 2009 roku, gdy odkryto gen ZSCAN4 stwierdzono, że odkryto gen NIEŚMIERTELNOŚCI. Teraz ten gen ma pomóc naszym dzieciom z ZD.

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100324142117.htm?opattr=Newly_Discovered_Gene_Explains_Mouse_Embryonic_Stem_Cell_Immortality

 

Zaczynamy od definicji telomeru: https://pl.wikipedia.org/wiki/Telomer_%28genetyka%29

Telomer – fragment chromosomu, zlokalizowany na jego końcu, który zabezpiecza go przed uszkodzeniem podczas kopiowania. Telomer skraca się podczas każdego podziału komórki. Proces ten, będący „licznikiem podziałów” chroni komórki przed nowotworzeniem, ale przekłada się na proces starzenia się.

Co to oznacza? Im krótszy telomer, tym “krótsze” mamy oczekiwane życie, tak w dużym skrócie. Zatem mechanizm jego wydłużenia oznacza dłuższe życie..też można tak powiedzieć w dużym skrócie.

Tempo skracania telomeru

W chwili zapłodnienia, telomer ma długość ok. 10 kpz. Do chwili narodzin skraca się do 5 kpz (osiemset powtórzeń sekwencji TTAGGG). Obszar subtelomerowy i telomerowy mają łącznie w chwili zapłodnienia 15 kpz, a w chwili narodzin dziecka – 10 kpz.

Średniej wielkości chromosom zawiera 130 milionów par zasad (130 Mpz), a gen zawiera około 120 tysięcy par zasad (120 kpz). Porównanie to pokazuje, jak niewielki fragment chromosomu stanowi telomer.

Funkcje telomeru

Telomer ma cztery zasadnicze funkcje:

1. ochronę końca chromosomu przed uszkodzeniem lub nieprawidłową rekombinacją,
2. umożliwienie całkowitej replikacji chromosomu,
3. nadzorowanie ekspresji genów,
4. wspomaganie organizacji chromosomów w trakcie podziałów komórki.

Dodatkowo, jak wynika z wcześniejszych rozważań, telomer spełnia rolę zegara komórkowego. Być może również ułatwia ustawianie się parami chromosomów homologicznych. Dwie pierwsze funkcje są niezbędne dla bezbłędnego dziedziczenia. Pozostałe umożliwiają kontrolowany dostęp do genów. W związku z problemem replikacji końca, kluczowe znaczenie ma funkcja druga. Bez systematycznego skracania telomerów redukcji musiałby ulegać obszar kodujący, a to prowadziłoby do zniszczenia i utraty genów. Trzecia funkcja – nadzorowanie ekspresji genów leżących w pobliżu końca chromosomu nie została jeszcze w pełni zbadana. Faktem jest, że skracanie telomeru wywołuje zmiany ekspresji genów.

Telomery a proces starzenia

Zegar telomerowy

Ponieważ wszystkie procesy zachodzące w komórce wymagają obecności białek, zmiana ekspresji genów powoduje zmiany ilości wytwarzanych białek. Komórki stare przestają się dzielić, bo zaczyna w nich brakować białek umożliwiających podziały, a komórki rakowe dzielą się, choć powinny przestać.

W 2014 roku Holstege i in. zasugerowali, że komórki macierzyste pozyskane we wczesnym okresie życia mogą być wykorzystane w późnej starości do przywracania wydłużonych telomerów^[1]

http://genome.cshlp.org/content/early/2014/04/02/gr.162131.113.full.pdf+html

Co to oznacza? Panując nad telomerem jego długością jesteśmy w stanie zapanować nad starzeniem się. Jaki gen wpływa na długość telomeru i “młodość” komórek macierzystych? NASZ ZSCAN4.

http://www.nature.com/ncomms/2013/130606/ncomms2966/full/ncomms2966.html

Jaki jest mechanizm jego działania?

“ZSCAN4 biologics rapidly improve karyotypes in mouse ES cells and human trisomic fibroblast cells, strongly suggesting that the ZSCAN4 protein corrects karyotype abnormalities directly and efficiently, presumably during the replication of the cells.”

http://dnaresearch.oxfordjournals.org/content/early/2015/08/24/dnares.dsv016.full

Biologia ZSCAN 4 szybko poprawia kariotypy ….w ludzkich trisomicznych komórkach fibroblastycznych, silnie potwierdzając, że proteiny ZSCAN4, korygują anomalie w kariotypie bezpośrednio i efektywnie, prawdopodobnie podczas replikacji komórki”

“…one could imagine that ZSCAN4 might kill cells with an abnormal karyotype or suppress their proliferation, so that the proportion of cells with a normal karyotype would effectively increase”

Alternatywnym wyjaśnieniem jest to, ZSCAN4 mógłby zabijać komórki z anomaliami w kariotypie, albo wyhamowywać ich rozwój, stąd ilość komórek z normalnym kariotypem będzie efektywnie rosnąć.

Jak to zrozumieć?

Po pierwsze mechanizm działania ZSCAN4 z pewnością ogranicza liczbę komórek ze złym kariotypem, a zwiększa PROPORCJĘ na korzyść komórek z właściwym, normalnym kariotypem. Powoduje to wzrost efektywności funkcjonowania całego organizmu, czyli w ZD dało to by w efekcie poprawę jego całościowego działania.