Kandungan
Semua sel mempunyai jangka hayat terprogram yang mana ia disintesis, berkembang biak, dan akhirnya mengalami apoptosis (kematian sel) ketika mereka tidak lagi berfungsi.Selalunya membantu untuk memikirkan replikasi selular sebagai mesin fotokopi kuno: semakin banyak sel menyalin dirinya sendiri, gambar menjadi lebih kabur dan tidak selaras. Lama kelamaan, bahan genetik sel (DNA) mula retak dan sel itu sendiri menjadi salinan pucat dari asalnya. Apabila ini berlaku, kematian sel yang diprogramkan membolehkan sel baru mengambil alih dan memastikan sistem berjalan.
Berapa kali sel dapat dibahagikan dibatasi oleh fenomena yang dikenali sebagai had Hayflick. Ini menerangkan tindakan di mana proses pembelahan (dikenal sebagai mitosis) secara berperingkat menurunkan bahan genetik, khususnya bahagian DNA yang disebut telomere.
Had Hayflick menetapkan bahawa sel purata akan membahagi antara 50 hingga 70 kali sebelum apoptosis.
Memahami Telomeres
Kromosom adalah struktur seperti benang yang terletak di dalam inti sel. Setiap kromosom terbuat dari protein dan satu molekul DNA.
Pada setiap hujung kromosom adalah telomere yang akan sering dibandingkan orang dengan petua plastik di hujung tali kasut. Telomer adalah penting kerana ia mencegah kromosom tidak terurai, menempel satu sama lain, atau menyatu cincin.
Setiap kali sel membahagi, DNA untai dua berpisah agar maklumat genetik dapat disalin. Apabila ini berlaku, pengekodan DNA digandakan tetapi bukan telomere. Apabila salinan selesai dan mitosis bermula, tempat di mana sel itu dipisahkan berada di telomere.
Oleh itu, dengan setiap penghasilan sel, telomere semakin pendek dan pendek sehingga tidak dapat lagi mengekalkan integriti kromosom. Ia kemudian berlaku apoptosis.
Hubungan Telomeres dengan Penuaan dan Kanser
Para saintis boleh menggunakan panjang telomere untuk menentukan usia sel dan berapa banyak ulangan yang tersisa. Apabila pembelahan selular melambat, ia mengalami kemerosotan progresif yang dikenal sebagai penuaan, yang biasa kita sebut sebagai penuaan. Penuaan selular menjelaskan mengapa organ dan tisu kita mula berubah ketika kita semakin tua. Pada akhirnya, semua sel kita "fana" dan mengalami penuaan.
Semua, itu hanyalah satu. Sel barah adalah satu jenis sel yang benar-benar boleh dianggap "abadi." Tidak seperti sel normal, sel barah tidak mengalami kematian sel yang diprogramkan tetapi dapat terus berkembang biak tanpa akhir.
Ini, dengan sendirinya, mengganggu keseimbangan replikasi sel dalam badan. Sekiranya satu jenis sel dibiarkan meniru yang tidak dicentang, ia dapat menggantikan semua sel lain dan merosakkan fungsi biologi utama. Inilah yang berlaku dengan barah dan mengapa sel-sel "abadi" ini boleh menyebabkan penyakit dan kematian.
Dipercayai bahawa barah berlaku kerana mutasi genetik dapat memicu penghasilan enzim, yang dikenal sebagai telomerase, yang mencegah telomeres menjadi pendek.
Walaupun setiap sel dalam tubuh mempunyai pengekodan genetik untuk menghasilkan telomerase, hanya sel tertentu yang benar-benar memerlukannya. Sel sperma, misalnya, perlu mematikan pemendekan telomere untuk menghasilkan lebih daripada 50 salinannya; jika tidak, kehamilan tidak akan pernah berlaku.
Sekiranya kecelakaan genetik secara tidak sengaja menghidupkan pengeluaran telomerase, ia boleh menyebabkan sel yang tidak normal membiak dan membentuk tumor. Diyakini bahawa ketika kadar harapan hidup terus meningkat, kemungkinan kejadian ini tidak hanya akan menjadi lebih besar tetapi akhirnya menjadi tidak dapat dielakkan.