शरीर रचना विज्ञान-चर्चा में

टेलोमेयर

परिभाषा

टेलोमेरेस हर डीएनए का हिस्सा हैं। वे गुणसूत्रों के सिरों पर होते हैं और किसी भी स्थिति में वे जीन के लिए कोड नहीं करते हैं। बाकी गुणसूत्रों के विपरीत, टेलोमेरेस में दोहरे फंसे डीएनए नहीं होते हैं। वे एकल स्ट्रैंड के रूप में उपलब्ध हैं।

डीएनए के बाकी हिस्सों के विपरीत, वे आधारों के क्रम में एक उच्च परिवर्तनशीलता नहीं दिखाते हैं, लेकिन आधार अनुक्रमों को दोहराते हैं। यह उनके कार्य की पूर्ति के लिए महत्वपूर्ण है।

दोहराव वाले अनुक्रम गुणसूत्र के टेलोमेरेस को इस तरह से कर्ल करने का कारण बनते हैं कि वे एक एंजाइम को गुणसूत्र के अंत पर हमला करने की अनुमति नहीं देते हैं। प्रत्येक कोशिका चक्र के साथ सेल प्रसार के कारण टेलोमेरस की कमी होती है।

टेलोमेरेस की शारीरिक जटिलताओं

प्रत्येक गुणसूत्र में डीएनए के दो स्ट्रैंड होते हैं जो अलग-अलग दिशाओं में चलते हैं, तथाकथित एंटीपैरल समानांतर। डीएनए स्ट्रैंड के हर तरफ अंत में एक टेलोमेर होता है। इस प्रकार, सेल चक्र के आधार पर, गुणसूत्र प्रति दो या चार टेलोमेरेस होते हैं। कुल में, 46 गुणसूत्रों के साथ या तो प्रति कोशिका 96 या 192 टेलोमेरेस होते हैं।

यदि डीएनए स्ट्रैड्स नेत्रहीन रूप से समाप्त हो जाते हैं, तो इससे विभिन्न प्रोटीनों को डीएनए पर हमला करने का अवसर मिलेगा। डीएनए के एक बड़े हिस्से के विपरीत, टेलोमेरेस कोई भी जानकारी नहीं रखता है जो कोशिकाओं के कार्य के लिए महत्वपूर्ण है।

बल्कि, टेलोमेरेज़ में एक बेस सीक्वेंस होता है जिसे बार-बार दोहराया जाता है। इस अनुक्रम में छह आधार होते हैं और तीन बार गुआनिन, एक बार एडेनोसाइन और दो बार थाइमिन होता है। यह दोहराव क्रम अंततः एक टेलोमेयर के आधारों को एक दूसरे के साथ आधार युग्म बनाता है। यह सिरों के एक तह की ओर जाता है और टेलोमेरेस अब एक स्ट्रैंड के रूप में मौजूद नहीं हैं, लेकिन एक कॉइल के रूप में। कोशिकाओं के लिए प्रतिकृति के दौरान गुणा करने के लिए, हालांकि, फोल्ड किए गए टेलोमेरेस को प्रकट करना आवश्यक है।

टेलोमेरेस के कार्य क्या हैं?

टेलोमेरेस में अनिवार्य रूप से दो भूमिकाएँ होती हैं। एक ओर, वे सामान्य कोशिका चक्र के दौरान या जी 0 चरण के दौरान महत्वपूर्ण हैं। एंजाइम कोशिकाओं के भीतर मौजूद होते हैं जो लगातार डीएनए को तोड़ते हैं। यह एक तरफ घुसपैठियों को रोकने के लिए कार्य करता है, लेकिन दूसरी तरफ यह अवांछनीय भी है। यह कोशिका नाभिक के सामान्य डीएनए के लिए एक भारी समस्या बन जाता है और अवांछनीय घटनाओं को जन्म दे सकता है।

ऐसा होने से रोकने के लिए, डीएनए के प्रत्येक एकल स्ट्रैंड के अंत में एक तरफ एक ओवरहांग, टेलोमेर होता है। क्योंकि टेलोमर में आधार अनुक्रम होते हैं जो प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं, यह अकेले कोडिंग डीएनए के लिए एक सुरक्षा है, क्योंकि यह पहली बार टूट गया है। इसके अलावा, टेलोमेरस को मोड़कर, डीएनए-डिग्रेडिंग एंजाइमों को एक बिंदु खोजना मुश्किल होता है, जिस पर वे मुक्त डीएनए अंत को कर्लिंग करके अपने गिरावट की शुरुआत कर सकते हैं।इसके अलावा, तह टेलोमेर विशेष प्रोटीन के लिए बाध्यकारी साइट प्रदान करते हैं। डीएनए अंत तक सुरक्षात्मक रूप से घेरने के लिए ये प्रोटीन अपेक्षाकृत बड़े होते हैं।

दूसरी ओर, टेलोमेरेस प्रतिकृति के दौरान महत्वपूर्ण हैं, अर्थात डीएनए के दोहराव के दौरान। संरचना के कारण, जिम्मेदार एंजाइम डीएनए स्ट्रैंड के अंत में डीएनए को दोगुना करना शुरू नहीं कर सकते हैं। नतीजतन, प्रत्येक चक्र के साथ आधार जोड़े का नुकसान होता है और गुणसूत्र लगातार छोटा होता है। ताकि यह आवश्यक डीएनए खंडों का समय से पहले नुकसान न हो, टेलोमेरेस छोर पर स्थित हैं। वे कोई भी आनुवंशिक रूप से महत्वपूर्ण जानकारी नहीं रखते हैं और बिना किसी समस्या के कुछ ठिकानों के नुकसान से बच सकते हैं।

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टेलोमेरेस रोग

टेलोमेरेस के गंभीर प्रभाव हो सकते हैं। इस तरह के बाद के प्रभाव के मामले में, प्रोटीन के लिए डीएनए कोडिंग को नुकसान आमतौर पर कारण होता है।

टेलोमेरेस रोग अक्सर प्रोटीन परिसरों में कमी के कारण होता है (आश्रय), जो टेलोमेरेस के आसपास स्थित हैं, या एंजाइम टेलोमेरेस के कारण होता है। यह कम सुरक्षा के माध्यम से संरचनात्मक व्यवधान को बढ़ावा देता है।

गुणसूत्रों की अपेक्षाकृत अधिक संख्या के कारण, रोगों की एक श्रेणी को मज़बूती से एक टेलोमेरिक रोग को सौंपा नहीं जा सकता है। इसका मतलब है कि कई अलग-अलग अंग प्रभावित हो सकते हैं।

टेलोमेरोपैथी

टेलोमेरोपैथी शब्द का उपयोग क्षतिग्रस्त टेलोमेरस के कारण होने वाली बीमारियों के लिए किया जाता है। टेलोमेरे रोग आमतौर पर एक समतुल्य शब्द के रूप में प्रयोग किया जाता है। इन रोगों के अपरिवर्तनीय कारण के कारण, सभी टेलोमेरोपेथियां पुरानी होंगी।

टेलोमेरोपैथी में, टेलोमेरेस को आमतौर पर इस हद तक छोटा कर दिया जाता है कि बाद के डीएनए पर एंजाइम टेलोमेरेस की कमी या आश्रय जटिल बनाने वाले प्रोटीन के कारण हमला किया जाता है। कभी-कभी प्रोटीन के लिए डीएनए कोडिंग प्रभावित होती है, इसलिए शरीर में नुकसान महसूस किया जा सकता है।

टेलोमेरोपैथियों में बड़ी संख्या में ऐसे रोग शामिल हैं जो टेलोमेरोपैथियों के लिए बहुत विशिष्ट नहीं हैं। इसका मतलब है कि लक्षण बहुत विविध हैं और अक्सर अन्य कारण होते हैं। रोग की गंभीरता भी बहुत अलग है और लक्षणों के साथ क्रोनिक कोर्स मजबूत या कमजोर हो सकता है।

अधिक सामान्य टेलोमेरोपैथियों में निमोनिया, यकृत का सिरोसिस या एनीमिया और अस्थि मज्जा को नुकसान शामिल है।

उम्र बढ़ने में टेलोमेरस की क्या भूमिका होती है?

हम उम्र के रूप में, मानव शरीर की नई कोशिकाओं की आवश्यकता जारी है। अन्य बातों के अलावा, विभिन्न अंगों की व्यक्तिगत कोशिकाओं में प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है।

ये नई कोशिकाएँ कोशिका विभाजन द्वारा बनाई गई हैं (पिंजरे का बँटवारा) कोशिका चक्र के भाग के रूप में। विभाजन से पहले, सभी कोशिका अंग और सभी डीएनए दोगुना हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को प्रतिकृति कहा जाता है। इस उद्देश्य के लिए प्रत्येक कोशिका में विशिष्ट एंजाइम होते हैं। हालांकि, उनकी संरचना के कारण, जिम्मेदार एंजाइम प्रत्येक डीएनए स्ट्रैंड के अंत में डीएनए को दोगुना करना शुरू नहीं कर सकते हैं।

नतीजतन, प्रत्येक चक्र के साथ आधार जोड़े का नुकसान होता है और गुणसूत्र लगातार छोटा होता है।

टेलोमेरेस छोर पर स्थित होते हैं ताकि यह महत्वपूर्ण डीएनए सेगमेंट के शुरुआती नुकसान का कारण न बने। वे कोई भी आनुवंशिक रूप से महत्वपूर्ण जानकारी नहीं रखते हैं और बिना किसी समस्या के कुछ ठिकानों के नुकसान से बच सकते हैं। वृद्धावस्था के साथ, हालांकि, टेलोमेरेस एक निश्चित लंबाई से कम हो जाता है, जो खतरनाक और संभावित रूप से क्षति से जुड़ा होता है।

यह या तो एक अपरिवर्तनीय सेल चक्र गिरफ्तारी, सीनेसेंस, या सेल की योजनाबद्ध मृत्यु की ओर जाता है। इस प्रकार शरीर लगातार नवीकरण की अपनी क्षमता खो देता है और यह उम्र के लिए।

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कैंसर के विकास में उनकी क्या भूमिका है?

टेलोमेरेस कैंसर के विकास में भी आवश्यक भूमिका निभा सकता है। अधिक बार, हालांकि, कैंसर का कारण डीएनए स्ट्रैंड के भीतर एक उत्परिवर्तन है। कैंसर के विकास में, हालांकि, छोटी उम्र बढ़ने में भूमिका निभाता है।

कम टेलोमेरेस के साथ, कैंसर विकसित होने की अधिक संभावना है। इसका कारण एक उच्च संभावना है कि डीएनए का डबल स्ट्रैंड जो प्रोटीन के लिए कोडिंग है और जीन शामिल हैं पर हमला किया जाएगा। इसके लिए एक जोखिम कारक छोटे टेलोमेरेस हैं जो पहले से ही जन्म से मौजूद हैं।

इसके अलावा, एंजाइम टेलोमेरेज़ के कम स्तर और शेल्टरिन प्रोटीन कॉम्प्लेक्स इसे अधिक संभावना बनाते हैं। टेलोमेरेस पहले से मौजूद कैंसर में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

कोशिकाओं के अध: पतन के संदर्भ में, कोशिका वृद्धि और वृद्धि हुई कोशिका विभाजन है। इससे टेलोमेरेस का तेजी से छोटा होता है, जिससे आगे अध: पतन की संभावना बढ़ जाती है। सेल विभिन्न तंत्रों के माध्यम से इस पर प्रतिक्रिया करने की कोशिश करता है, लेकिन यह कैंसर कोशिकाओं में शायद ही कभी सफल होता है।

टेलोमेरेस क्या है?

टेलोमेरेस एक एंजाइम है जो हर मानव कोशिका में होता है, लेकिन सभी कोशिकाओं में इसका पता नहीं लगाया जा सकता है। टेलोमेरेस विशेष रूप से निम्नलिखित कोशिकाओं में सक्रिय है:

अस्थि मज्जा की कोशिकाएं
मूल कोशिका
जर्मलाइन कोशिकाएं (शुक्राणु और अंडे की कोशिकाओं के अग्रदूत)
भ्रूण कोशिकाएं

यह मुख्य रूप से कोशिका नाभिक में होता है, क्योंकि यह वह जगह है जहां इसकी कार्रवाई की साइट है। एंजाइम का मुख्य कार्य प्रतिकृति के दौरान गुणसूत्रों के अंत में डीएनए के टेलोमेरस के आधार नुकसान को कम करना है। यह आवश्यक है, क्योंकि अन्यथा प्रत्येक कोशिका विभाजन के साथ, संरचना के कारण डीएनए की अपेक्षाकृत उच्च हानि, कोशिकाओं के कम जीवन काल की ओर जाता है।

यह उन कुछ एंजाइमों में से एक है जिनके पास इस उद्देश्य के लिए रिवर्स ट्रांसक्रिपटेस का कार्य है। इसका मतलब है कि यह आरएनए स्ट्रैंड से एक नया डीएनए स्ट्रैंड उत्पन्न कर सकता है, जो वास्तव में डीएनए की एक प्रति है।

मानव शरीर के बाकी एंजाइमों में यह कार्य नहीं होता है। इसके लिए, टेलोमेरेस में आरएनए का एक छोटा सा खंड होता है, जो डीएनए के नए खंड के लिए एक टेम्पलेट के रूप में कार्य करता है। ऐसा करने के लिए, एंजाइम इस तथ्य का लाभ उठाता है कि टेलोमेरेस पर एक क्रम बार-बार होता है। आरएनए का आधार अनुक्रम इस दोहराए जाने वाले अनुक्रम का पूरक है। डीएनए के नए स्ट्रैंड को टेलोमेयर के अंत में जोड़ा जाता है।

क्या आहार टेलोमेरेस को प्रभावित कर सकता है?

यह कुछ चिकित्सा पेशेवरों और शोधकर्ताओं द्वारा मान्यता प्राप्त है कि आहार टेलोमेरेस को प्रभावित करता है। इस पर पहले भी कई अध्ययन किए जा चुके हैं, लेकिन उनमें से कुछ विवादास्पद हैं।

एक स्वस्थ आहार में टेलोमेरेज़ की गतिविधि को बढ़ाना चाहिए, ताकि कोशिका विभाजन के दौरान टेलोमेरस की कमी धीमी गति से हो। इसके अलावा, टेलोमेरेस की उच्च गतिविधि के कारण टेलोमेरेस को भी लंबा करने में सक्षम होना चाहिए।

आहार जब भी संभव हो पौधे आधारित उत्पादों पर आधारित होना चाहिए। विटामिन की एक उच्च मात्रा, जो कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव तनाव का मुकाबला करती है, आहार के माध्यम से टेलोमेरस को प्रभावित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। इससे डीएनए डबल स्ट्रैंड को कम नुकसान होता है। ओमेगा -3 फैटी एसिड, जो तैलीय मछली में प्रचुर मात्रा में होते हैं, को भी सकारात्मक प्रभाव कहा जाता है।

जैसा कि व्यावहारिक रूप से सभी पूर्वानुमान हैं, आहार के अलावा, व्यायाम और कम शारीरिक गतिविधि का भी टेलोमेरेस की लंबाई पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, यही कारण है कि आपको इस पर ध्यान देना चाहिए।

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