Innehåll
Alla celler har en programmerad livslängd genom vilken de syntetiseras, multipliceras och så småningom genomgår apoptos (celldöd) när de inte längre är funktionella.Det hjälper ofta att tänka på cellulär replikering som en gammaldags fotokopimaskin: ju mer en cell kopierar sig själv, desto suddigare och feljusterad blir bilden. Med tiden börjar cellens genetiska material (DNA) att spricka och själva cellen blir en blek kopia av originalet. När detta händer låter programmerad celldöd en ny cell ta över och hålla systemen igång.
Antalet gånger en cell kan dela sig begränsas av ett fenomen som kallas Hayflick-gränsen. Detta beskriver den åtgärd genom vilken delningsprocessen (känd som mitos) gradvis bryter ner det genetiska materialet, särskilt den del av DNA som kallas en telomer.
Hayflick-gränsen dikterar att genomsnittscellen kommer att dela sig mellan 50 och 70 gånger före apoptos.
Förstå telomerer
Kromosomer är trådliknande strukturer belägna inuti en cellkärna. Varje kromosom är tillverkad av protein och en enda DNA-molekyl.
I vardera änden av en kromosom finns en telomer som människor ofta jämför med plastspetsarna i ändarna på en skosnöre. Telomerer är viktiga eftersom de förhindrar kromosomer från att rivas ut, klibba fast vid varandra eller smälta in i en ring.
Varje gång en cell delar sig separeras det dubbelsträngade DNA för att den genetiska informationen ska kopieras. När detta händer dupliceras DNA-kodningen men inte telomeren. När kopian är klar och mitosen börjar ligger platsen där cellen klipps isär vid telomeren.
Som sådan blir telomeren kortare och kortare för varje cellgenerering tills den inte längre kan bibehålla kromosomens integritet. Det är då apoptos inträffar.
Telomerernas relation till åldrande och cancer
Forskare kan använda längden på en telomer för att bestämma åldern på en cell och hur många fler replikationer den har kvar. När celldelningen saktar ner genomgår den en progressiv försämring som kallas åldrande, vilket vi ofta kallar åldrande. Cellulär åldrande förklarar varför våra organ och vävnader börjar förändras när vi blir äldre. I slutändan är alla våra celler "dödliga" och utsatta för åldrande.
Allt, det är, men en. Cancerceller är den enda celltyp som verkligen kan betraktas som "odödlig". Till skillnad från normala celler genomgår inte cancerceller programmerad celldöd utan kan fortsätta att föröka sig utan slut.
Detta stör i och för sig balansen mellan cellulär replikation i kroppen. Om en typ av cell får replikeras omarkerad kan den ersätta alla andra och undergräva viktiga biologiska funktioner. Detta är vad som händer med cancer och varför dessa "odödliga" celler kan orsaka sjukdom och död.
Man tror att cancer uppstår på grund av att en genetisk mutation kan utlösa produktionen av ett enzym, så kallat telomeras, vilket förhindrar att telomerer förkortas.
Medan varje cell i kroppen har genetisk kodning för att producera telomeras, behöver bara vissa celler det faktiskt. Spermaceller måste till exempel stänga av telomerförkortning för att göra mer än 50 kopior av sig själva; annars kunde graviditet aldrig inträffa.
Om en genetisk olycka oavsiktligt aktiverar telomerasproduktion kan det orsaka onormala celler att multiplicera och bilda tumörer. Man tror att när livslängden fortsätter att växa, kommer chansen att detta inträffar inte bara bli större utan så småningom bli oundviklig.