תוֹכֶן
לכל התאים תוחלת חיים מתוכנתת לפיה הם מסונתזים, מתרבה, ובסופו של דבר עוברים אפופטוזיס (מוות של תאים) כאשר הם כבר אינם תפקודיים.לעתים קרובות זה עוזר לחשוב על שכפול סלולרי כמכונת צילום מיושנת: ככל שהתא מעתיק את עצמו יותר, כך התמונה מטושטשת ומיישרת בצורה לא נכונה. עם הזמן החומר הגנטי של התא (DNA) מתחיל להישבר והתא עצמו הופך לעותק חיוור של המקור. כשזה קורה, מוות של תאים מתוכנת מאפשר לתא חדש להשתלט ולשמור על פעולות המערכות.
מספר הפעמים שתא יכול להתחלק מוגבל על ידי תופעה המכונה מגבלת הייפליק. זה מתאר את הפעולה שבאמצעותה תהליך החלוקה (המכונה מיטוזה) משפיל בהדרגה את החומר הגנטי, במיוחד את החלק של ה- DNA הנקרא טלומר.
מגבלת הייפליק מכתיבה שהתא הממוצע יתחלק בין 50 ל -70 פעמים לפני אפופטוזיס.
הבנת הטלומרים
כרומוזומים הם מבנים דמויי חוט הממוקמים בתוך גרעין התא. כל כרומוזום עשוי מחלבון ומולקולת DNA אחת.
בכל קצה של כרומוזום נמצא טלומר שאנשים ישוו לעיתים קרובות עם קצות הפלסטיק בקצות שרוך הנעל. הטלומרים חשובים מכיוון שהם מונעים מכרומוזומים להתפרק, להיצמד זה לזה או להתמזג לטבעת.
בכל פעם שתא מתחלק, ה- DNA הכפול-גדילי נפרד על מנת להעתיק את המידע הגנטי. כשזה קורה, קידוד ה- DNA משוכפל אך לא הטלומר. כאשר ההעתקה הושלמה ומתחילה המיטוזה, המקום בו מגולפים את התא נמצא בטלומר.
ככזה, בכל דור תאים, הטלומר מתקצר ומתקצר עד שאינו יכול עוד לשמור על שלמות הכרומוזום. אז מתרחשת אפופטוזיס.
הקשר של הטלומרים להזדקנות ולסרטן
מדענים יכולים להשתמש באורך הטלומר כדי לקבוע את גיל התא וכמה שכפולויות שנותרו לו. כאשר החלוקה הסלולרית מאטה, היא עוברת התדרדרות מתקדמת המכונה הזדקנות, אשר אנו מכנים בדרך כלל הזדקנות. הזדקנות סלולרית מסבירה מדוע האיברים והרקמות שלנו מתחילים להשתנות ככל שאנו מתבגרים. בסופו של דבר, כל התאים שלנו הם "בני תמותה" ונתונים להזדקנות.
הכל, אבל רק אחד. תאי סרטן הם סוג תאים אחד שיכול באמת להיחשב "אלמוות". שלא כמו תאים רגילים, תאים סרטניים אינם עוברים מוות מתוכנת של תאים אך יכולים להמשיך ולהתרבות ללא סוף.
זה כשלעצמו משבש את איזון ההעתקה התאית בגוף. אם מותר לשכפל סוג מסוים של תא לא מסומן, הוא יכול להחליף את כל האחרים ולערער פונקציות ביולוגיות מרכזיות. זה מה שקורה עם סרטן ומדוע תאים "אלמותיים" אלה עלולים לגרום למחלות ולמוות.
הוא האמין כי סרטן מתרחש מכיוון שמוטציה גנטית יכולה לגרום לייצור אנזים, המכונה טלומראז, המונע את התקצרות הטלומרים.
בעוד שלכל תא בגוף יש קידוד גנטי לייצור טלומראז, רק תאים מסוימים זקוקים לו בפועל. תאי זרע, למשל, צריכים לכבות את קיצור הטלומרים בכדי ליצור יותר מ -50 עותקים מעצמם; אחרת, הריון לא יכול היה להתרחש לעולם.
אם תקלה גנטית מפעילה את ייצור הטלומראז בשוגג, היא עלולה לגרום לתאים לא תקינים להתרבות וליצור גידולים. הוא האמין שככל שאחוזי תוחלת החיים ממשיכים לגדול, הסיכוי שזה יקרה לא רק יהפוך גדול יותר, אך בסופו של דבר יהפוך בלתי נמנע.