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ほとんどの動物細胞は、有限の回数分裂した後、停止して永久的な細胞周期停止を経験します。
例えば、分裂促進培地では、ヒト線維芽細胞は約25〜50回分裂します。細胞がこの有限の分裂数に近づくと、細胞分裂の速度は遅くなり、最終的には細胞が永久的な非分裂状態に入ると停止します。この現象は、複製細胞老化と呼ばれます。
複製細胞老化は、テロメアの構造の変化の結果です。テロメアは染色体の末端に位置し、長い反復DNA配列とタンパク質複合体で構成されています。
テロメアがない場合、染色体末端は二本鎖切断として認識される可能性があります。これらの末端は互いに融合し、環状染色体のような異常な構造を形成する可能性があります。テロメアはキャップとして機能し、染色体の末端をヌクレアーゼによる分解から保護し、染色体末端の相互の異常な融合を防ぎます。
Shelterinは、染色体末端を保護するテロメア関連タンパク質複合体です。
シェルタリンは、DNA末端がテロメラーゼループ(Tループ)と呼ばれるラリアット様構造を形成するのを助けます。このTループはDNA末端をマスクし、劣化を防ぎます。
細胞分裂中、ポリメラーゼがDNA末端を完全に複製できないため、テロメアは25〜200塩基短縮されます。テロメアの長さが短くなると、シェルターリンの成分はテロメア領域から移動します。テロメアの縮小は、最終的にtループのコンフォメーションを不安定にします。
Tループ構造の変化により、染色体末端が露出し、DNA損傷応答経路によってDNA損傷として感知されます。
その後の持続的なDNA損傷応答は、複製的な細胞老化を誘発し、ゲノムの不安定性と悪性形質転換を制限するのに役立ちます。
複製細胞老化は、過剰な増殖を防ぎながら、生物の寿命を通じて有限回の分裂を可能にする細胞の特性です。 複製老化は、染色体の末端にある短い反復DNA配列であるテロメアの段階的な喪失に関連しています。テロメアはタンパク質のグループによって結合され、染色体の末端に保護キャップを形成します。胚性幹細胞はテロメ…
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