Biologie člověka

Lidský chromozom 13q12

Gen Klóthó dostal jméno podle sudičky Klóthó, která v řeckých bájích s vřetenem v ruce rozpřádala nit lidského života.

Gen Klóthó kóduje důležitý protein buněčné membrány- uplatňuje se např. při regulaci syntézy žlučových kyselin, koncentrace vápníku a vitaminu D a pravděpodobně i v metabolismu tuků (lipidů).

Existuje ve dvou kopiích;

1. Asi 3 % lidí nesou homozygotní mutaci; dvě třetiny z nich umírají před 65 rokem věku;

2. 19 % lidí má změněnou jen jednu kopii tohoto genu (heterozygotní mutace) a ti se dožijí vyššího než průměrného věku; mezi novorozenci jsou zastoupeni jen v 19%, ale v populaci lidí starších než 65 roků už tvoří plnou čtvrtinu

Tento objev byl testovaný na myším modelu - po odstranění genu Klóthó myši onemocněly nemocemi stáří, které jsou typické pro lidi ale ne pro myši (např. osteoporózou nebo arterosklerózou)

Replikativní stárnutí, telomery:

• Replikativní senescence – zástava buněčného cyklu v G1 fázi interfáze

• Lidské buňky mohou průměrně v in vitro podmínkách prodělat 50 buněčných cyklů.

• Nemusí pak odumírat, mohou při pravidelné výměně kultivačního media v G1 fázi setrvat i po několik roků

• Délka telomer jaderných chromosomů somatických buněk úzce souvisí s buněčným cyklem a replikativním stárnutím

• V určitých typech buněk je aktivní enzym telomerasa

• Telomerasa před replikací prodlužuje telomery jednovláknové DNA.

• Telomerasa - ribonukleoprotein s RNA dependentní DNA-polymerázovou aktivitou

• Přidává sekvence telomerických repetic ke 3' konci jednovláknové DNA před replikací → kompenzace zkracování telomer

• Telomery:

  • Aktivita telomerasy souvisí s funkcí a proliferační aktivitou buněk

  • Upravuje například délku telomer v embryonálních buňkách, v buňkách obnovujících se tkání (v lymfocytech, hematopoietických kmenových buňkách, bazálních buňkách epidermis, v zárodečných buňkách dospělých mužů atp.)

  • Aktivita telomerasy mizí v diferencovaných somatických buňkách.