טלומראז

טֶלוֹמֶרָאז (Telomerase) הוא האנזים האחראי על הארכתו מחדש של הטלומר, המגן על כרומוזומי התא ומתקצר במקומם, עם כל חלוקה של התא. האנזים טלומראז התגלה לראשונה ביצור חד תאי בשם טטרהימנה, על ידי קרול גריידר ואליזבת בלקברן בשנת 1984. יחד עם ג'ק שוסטק, זכו גריידר ובלקברן בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה בשנת 2009 על גילוי זה. הטלומר נמצא בקצה כל כרומוזום בתא, ומגן עליו, ממש כמו פיסות הפלסטיק הקטנות המגנות על שרוך נעל. עם כל חלוקה של התא, דהיינו הכפלה של הכרומוזומים, כל כרומוזום מתקצר מעט. אלמלא הטלומר, היה הכרומוזום מתקצר בחלק מהמידע הגנטי החיוני שלו. הטלומר, בקיומו בקצה הכרומוזום, "מקריב" את עצמו ומתקצר במקום החומר הגנטי עצמו. האנזים טלומראז מתקן את קיצורו של הטלומר ומאריך אותו מחדש. הוא מוסיף רצף נוקלאוטידים ספציפי (TTAGGG אצל כל בעלי החוליות), לקצה '3 של גדיל DNA, באזור הטלומרים ובכך מאריך את הטלומר מחדש ומונע לפחות חלק מהתקצרותו. האנזים עובד בשיטת רוורס טרנסקריפטאז ומחזיק גדיל RNA משלו המשמש כתבנית להארכת הטלומרים המתקצרים לאחר כל מחזור תא. מבנה החלבון של הטלומראז האנושי זוהה ב-2007 על ידי צוות של דוקטור סקוט כהן במכון המחקר CMRI שבאוסטרליה. הוא מורכב משתי תת-יחידות: טלומראז רוורס טרנסקריפטאז (Telomerase Reverse Transcriptase; TERT) וטלומראז RNA (ידוע גם כ-TERC, או hTR). האזור המקודד את הגן TERT מורכב מ-3396 זוגות בסיסים, ומתורגם לחלבון בן 1131 חומצות אמינו. הפוליפפטיד נקשר עם TERC (שאורכו 451 נוקלאוטידים), שאינו מתורגם ונותר כ-RNA. TERT כנובע משמו הוא רוורס טרנסקריפטאז, שהיא משפחה של אנזימים המשעתקים DNA חד-גדילי על פי תבנית RNA חד-גדילי. תבנית ה-RNA אותה TERT משעתק לאחור היא TERC. ב-2010, פרופ' רונלד דה פיניו וקבוצת מדענים נוספת גידלו במעבדתם באוניברסיטת הרווארד עכברים בעלי טלומרים קצרים. העכברים קצרי הטלומרים הראו מאפיינים רבים של זיקנה כבר בצעירותם. הקבוצה הצליחה לגרום לעכברים הללו לייצר את האנזים טלומראז המאריך את הטלומרים ולהראות כי כתוצאה מהארכת הטלומרים על ידי הטלומראז נעלמו מאפייני הזיקנה הללו. בין השאר הצליחו דה פיניו וחבריו לגרום להתחדשות תאי עצב של העכברים, לשיפור בפוריות שלהם ולהבראת איברים שנפגעו בתהליך ההזדקנות, ובהם הכבד, המעיים והטחול. לדברי דה פיניו בשיחה עם "כלכליסט" הישראלי: "רקמות ישנות שהתבלו יכולות לחזור אחורה בזמן. זה אומר שכבד שנהרס יכול לחזור לימיו הטובים ושעור מקומט יכול להימתח שוב. יש לנו בגוף יכולת מובנית להתחדש שוב ושוב, אם רק נסיר את המנגנון הספציפי שגורם לגוף שלנו להפסיק לעשות את זה... זו הפעם הראשונה שהגיל הושב לאחור ביצור חי... אני מאמין שהתגלית הנוכחית תאפשר בעתיד... להוריד את שיעור המתים מסרטן, מסוכרת, מאלצהיימר ומעוד מחלות שאופייניות לבני 60 ומעלה. במקום להילחם במחלות הללו אנחנו יכולים למנוע את התהליך... אם נצליח למנוע את הסרטן מראש ולשחק עם הטלומרים כרצוננו, נוכל להאריך את החיים שלנו באופן דרמטי". עם זאת, ישנן ראיות שונות לכך שהאנזים מצוי בכמות רבה בתאים סרטניים, וכך, בנוסף למנגנונים שונים, הוא תורם לחיי הנצח שלהם. לובסטר הוא בעל חיים, מהבודדים שנמצא כי לכאורה אינם מזדקנים כלל.[דרושה הבהרה][דרוש מקור] דומים לו ככל הנראה סוגים מסוימים של צבים, המדוזה בת האלמוות ואולי גם יסעורון אטלנטי. ישנם חוקרים המייחסים את העדר ההזדקנות לכאורה, אצל בעלי חיים אלה, לקיומו של טלומראז בכל תאיהם, בניגוד למצב אצל כמעט כל בעלי החיים האחרים ובהם האדם. לפי הטענה הזו, הטלומראז מונע מהטלומרים בתאיהם להתקצר ובכך מונע מהם להזדקן. אנדריי ברטקה סינתיה קניון גבול הייפליק הורמון גדילה והזדקנות אנטי אייג'ינג "על טלומרים וטלומראזות: המפתח להזדקנות התא או הנצחת חייו", הרפואה, כרך 138, חוברת א', עמ' 24 - 27, 2000 C. W. Greider, E. H. Blackburn, Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts, Cell 43, 1985-12, עמ' 405–413 doi: 10.1016/0092-8674(85)90170-9 דיאנה בחור ניר, תתחדשו, באתר כלכליסט, 9 בדצמבר 2010 חדשות 2, ‏מחקר: נמצא האנזים שיהפוך אתכם צעירים יותר, באתר ‏מאקו‏, 30 בנובמבר 2010