生命延長ばねのクリアランス セール

生命延長雑誌

LE Magazine 2002年9月

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Telomere制御及び細胞老化

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老化の細胞は寿命について無知ではないかもしれない: 最近の調査は示す余りに遅い前に必要な目的を達成してもいいように時間を渡すことをそれらに思い出させる「時計」があることを。 正常なヒト細胞は「replicative老衰」に達し、分かれることを止める前に限られた回数を複製する。 この時点で細胞はまだ生きて、呼吸するまでの月のための食糧を、時々、新陳代謝させて死ぬ。 限られた寿命を細胞にであるtelomere、各細胞分裂と短くする各染色体の端に構造知らせる「分子時計」。 研究は染色体の端にDNAのビットの長さによってヒト細胞が部分を把握するメカニズム、および特定の遺伝子への近さを示す。

Carmia Borek著、Ph.D。

科学の雑誌で報告された 調査はイースト菌にように、そこに「telomere位置効果」のある、ヒト細胞のそれを見つけた(TPE)。 TPEはtelomereに関連して遺伝子のtelomereの長さそして位置に依存している。 それは細胞が分割の数を把握することを可能にし細胞の一生の間に遺伝子発現を変更する方法を提供する。 先生とのジェリーShay調査の先生に従ってWoodring senescent」なった前に行動を変えることができるように「古いいかにあるか知らせた細胞にできることをライト、年長の共著者および同僚、telomereの位置効果提案する。

Telomeres、telomeraseおよび老化

老化の認刻極印はボディの作用の細胞の漸進的な損失である。 しかし同じ器官の同じ率ですべての細胞が、老化しない。 、特定器官から分かれる、機能のためにテストされたとき皮のような取られる正常な細胞は幸福に分かれている。 他はでありより漸進的なペースで漸増して遅れ、分かれる。 そして細胞の老衰(「老齢期」)に達し、もはや分かれるか、または作用するそこがある。 全体的に見ると、細胞培養でテストされるように、正常なヒト細胞はおよそ60から80回を分けた後老衰に達する。

telomere、p53および老衰

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各細胞、二重繊維とのそれぞれに46本の染色体があるので、寿命を定める92のtelomeresがある。 ほとんどの成長の人間のティッシュおよび器官の細胞はtelomeresの短縮に比例して成長で次第に、遅れる。

telomereはDNAから損傷から染色体の端を保護する成っている一種の分子帽子である。 Telomere DNAは1000の基盤(ブロック)に、その順序TTAGGの何回も繰り返し持っている。 分かれるためには、正常な細胞は染色体のすべてのDNAを複製しなければならない。 しかし正常な細胞にtelomereの最後の基盤のコピーで難しさがある。 その結果、telomereはDNAの写しおよび細胞分裂の各円形と短くする。 細胞として有限な長さに達するまで、telomere短くし続ける老化する。 その時細胞は分かれることを止める。 成長のこの停止はDNAの損傷に応じて活動化させるp53と呼ばれる遺伝子によって誘発される。 余りに短くなったtelomereはDNAの損傷からもはや染色体を保護しない。 損傷が起こるとき、p53は細胞の写しを停止し、老衰に強制することによって答える。 telomereが異常な細胞と癌をもたらすには余りにも短くなると同時に、有限な細胞の成長はできたDNA傷つけられた細胞の成長を防ぐ。

Telomeraseおよび長寿

各細胞、二重繊維とのそれぞれに46本の染色体があるので、寿命を定める92のtelomeresがある。 ほとんどの成長の人間のティッシュおよび器官の細胞はtelomeresの短縮に比例して成長で次第に、遅れる。 調査は年齢ことをと高齢者達からの正常な細胞が若者からの細胞よりもっと速いレートで分かれる機能を失うこと、そしてsenescent細胞がボディで増加することを示した。

telomereの短縮がけれどもどの位なるか何時間を、そして分けたか細胞に思い出させるreplicative歴史の時計を提供する間、telomereの生きてい延長は細胞に長寿を加える。 これは複雑な蛋白質が酵素の部品がある、telomeraseを呼んだ癌細胞に、助け蓄積自然に起こり、各細胞分裂のtelomereを延長する。 これは細胞が」に癌細胞の認刻極印育ち続け、「不死の人効果的に似合うようにする。 1つが遺伝の処理によって癌細胞のtelomeraseの行為を妨げれば、telomereは正常な細胞のように各部分と、短くし始め癌細胞は分かれることを止め、死ぬ。

生殖細胞ではない正常な細胞では、telomeraseは開発の初期で転換する。 Telomeresは延長しないし、細胞は分割の限られた数の運命にもたらさなければならない。 1つが遺伝の処理によって正常な細胞にtelomeraseの遺伝子を導入すれば、細胞は寿命を伸ばすことができる。 これはDrsを含んでいたチームによって実験を含む複数の調査で、示されていた。 ライトおよびShay。

これらの実験でtelomeraseはtelomerase否定的な人間の網膜およびforeskinの細胞に導入された。 細胞は癌細胞telomeraseを、積極的に表現し始めた。 延長されたtelomereおよび活発に分けられた細胞はおよび老衰(ベータ ガラクトシダーゼ)のための細胞のマーカーを表現しなかった。 なお、細胞はtelomereが各部分と短くした、telomeraseと扱われなかった老衰をもたらす細胞と比較された細胞分裂および長い寿命の高められた数を示した。 もう一つの重要な観察は細胞および連続的で急速な分割および長い寿命へのtelomeraseの導入がそれらを癌性にしなかったことだった。 それらは染色体の正常な出現そして正常な数と残った。

Telomereの位置効果および遺伝子の沈黙

位置効果は遺伝子の行動が染色体の位置によって影響されるでき事を記述するのに使用される言葉である。 細胞(表現型)、指示のリレーの出現そして機能と分割の細胞のダブル タイムの遺伝子からの行動の変更は相違でのようなさまざまな方法、表現することができる。 位置効果は昆虫、植物、イーストおよびマウスとヒト細胞でもっと最近報告されてしまった。

イースト菌のTPE

1990年に、Gottschlingおよび同僚はtelomereの隣の遺伝子の挿入によって、沈黙したイースト菌で示した。 実験は遺伝子は(白いコロニー)表現されたりまたは沈黙するかどうかコロニーの色の変更を、作り出すマーカーの遺伝子ADE2を使用した(赤いコロニー)。 telomereの隣のADE2の挿入は赤いコロニーを作り出した、(沈黙させた遺伝子)。 しかし赤い細胞群体は遺伝子が転換したことを示す白いコロニーのセクターがあった。 白いセクターの中では、主として赤いコロニーで、赤いセクターは現われた。 これは遺伝子の逆転を示す; ADE2遺伝子は最初に(赤いコロニー)沈黙し、そして(白いセクター)転換し、そして次に再度沈黙した(白の内で赤い)。 スイッチはADE2遺伝子に影響を及ぼす近隣の遺伝子が一部には原因であるかもしれない。 これは沈黙がtelomereへの遺伝子の近さによって決まる間、近隣の遺伝子によって作り出される競争の規定する要因は遺伝子の行動を変更するかもしれないことを意味する。

ヒト細胞のTPE

TPEがヒト細胞にあること調査結果は新しい; それらはヒト細胞のTPEとイースト間の類似を示し、細胞老化への糸口を提供する。 科学で報告された実験では調査官は遺伝子活動とtelomereの長さ間のTPEそして関係を調査するのに人間の癌細胞ライン電話されたHeLaを使用した。 「不死の人である」ヒーラ細胞はtelomereを延ばすtelomeraseを含んでいて、分かれ続けることを細胞が可能にする。

実験では、調査官は細胞にDNAにつながったluciferaseと(火を作る遺伝子は白熱を飛ばす)呼ばれた遺伝子を導入した。 位置が冷光によって細胞で識別されるレポーターの遺伝子と呼ばれたLuciferaseはtelomereの近くで、挿入された。 その冷光は染色体の内部場所で挿入されたレポーターのそれと比較した。 telomereの長さが沈黙する遺伝子に影響を及ぼせばテストするためには調査官はtelomeraseによってそれからtelomereを延長し、luciferaseに対するtelomereの定位置効果を検査した。

結果はluciferaseが染色体に内部場所に置いたよりtelomereの近くのluciferaseが10倍より少ない冷光を作り出したことを示した。 telomereの長さを増加することは冷光の十倍の減少に付加的な2に終って更にTPEを、増加した。 これらの実験は遺伝子へのtelomereの近さが遺伝子を沈黙させることを示した: telomereは延び、遺伝子はtelomereの重大な端から更に離れたところであるとき、さらに沈黙する。

Telomereの位置効果および細胞老化

Telomereの位置効果は細胞老化に於いてのtelomereの役割のライトを取除く。 細胞老化の簡単で、より古いtelomereの仮説に従って、senescent細胞はそれらが分かれるようにする必要な遺伝子を失った。 対照によって、不滅の細胞は、癌細胞を含んで、telomeraseの活動を取り戻したのでこの損失を避けた。 彼らは彼らのtelomeresを維持し、細胞分裂を強力に推進し続ける。

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ヒト細胞のtelomereの位置効果の存在は老衰に細胞を押す遺伝子の損失のための必要性がない別のシナリオを提供する。 それは細胞が若く、長くtelomere時、例えば、TPEはtelomere近くにある、遠くに沈黙させる端からの「老化遺伝子」をことを推測される。 細胞が分かれるおよびtelomereが短くすると同時に、telomereの端への近さを高めるように、「老化遺伝子」はtelomereの位置によってもっと影響される。 telomereが最終的な長さに短くした古い細胞では、「老化遺伝子」はもはや抑圧されない。 沈黙は活動化させる「老化遺伝子」の転換し。

Drsに従って。 挑戦があればTPEがヒト細胞で発見されたら、Shay、WoodringおよびYingズー同僚、J. Bauerおよび先生、: 表現telomereの長さによって影響を及ぼされる染色体の遺伝子を「TPEが実際に老化または癌の生理学に」が影響を及ぼすかどうか定めるために識別するため。

それは細胞の年齢によってことある特定の蛋白質(遺伝子プロダクト)、違った方法の影響の細胞の行動、知られている。 これらの蛋白質を調整する遺伝子はtelomeresが最終的な長さに達する前に細胞のプログラミングの前老衰の変更のために重要かもしれない。

取得、老齢期の変更を可能にするためにエネルギー新陳代謝を変える必要がある例えば、細胞。 telomereが余りに短い前にtelomereの長さに関連して「老化遺伝子」を把握するTPEにより規定する遺伝子の動員は必要な変更を行なうのを助ける。

Telomere、telomeraseおよび年齢関連の病気

細胞老化は年配者の多くの条件に貢献する。 皮は機能を失った皮膚細胞によってコラーゲンの生産の損失、および老衰によってDNA (太陽の損傷)への遊離基の損傷によって部分的にしわが寄る。 アテローム性動脈硬化は血管(endothelial細胞)を並べる細胞で分割容量の損失によって引き起こされる。 これは、それから、atheroscleroticプラクおよび凝血の危険性を高める細胞の要因の積み過ぎで起因する。 アクティブ セル部は傷害に応じてまた重要である。 例えば、余分なアルコール取入口に起因する傷つけられたレバーは肝硬変をもたらす場合がある。 この条件では、正常で健康なレバー細胞の急速な細胞分裂は、傷害に応じて作用のレバー細胞の供給と、傷つけられたティッシュを取替えることができる。 しかしtelomeresの短縮はレバー細胞の写しを限り、ティッシュの更新を防ぐ。 telomereを延長するためにtelomeraseを、分割のレバー細胞に導入して「老化遺伝子のTPEそして沈黙を出し」、の処置を提供するかもしれない連続的な分割を許可する。 これはマウスの傷つけられたレバーにtelomeraseの遺伝子を挿入することが肝硬変を防いだ慢性のレバー傷害のマウス モデルで、実験的に示されていた。

可能な療法

細胞の取り替えのための容量の正常な人間の臓器で、telomereの時計が正常な成長、修理および維持のための十分な部分を割り当てることが考えられる。 しかしこの設定値は十分慢性疾患の間に必要とされる付加的な細胞の写しを可能にするためにではない。 このような状況の下で、潜在的な治療はtelomeraseによってティッシュの細胞の寿命を、増加することによって見つけることができる。 別の可能性は個々からの細胞を取り、細胞の寿命をtelomeraseによって生体外で伸ばし、そして次に助けを要求する器官に細胞を再導入することを含むかもしれない。 ヒト細胞のTPEの発見は沈黙の重大な遺伝子にメカニズムを提供し、細胞の行動のパターンを変える。 見つける細胞老化の秘密の覆いを取るこれは更に研究するために導くかもしれない。


参照

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触媒作用蛋白質の亜単位のhTERTが付いているtelomeraseのWeinrich SLの等再構成。 性質GEN 1997年; 17: 498-502.


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