Nếu bạn đang tự hỏi làm thế nào các tế bào của bạn tuổi tác, nhìn không xa hơn các kết thúc của nhiễm sắc thể của bạn. Các cấu trúc đặc biệt được gọi là telomere theo dõi sát thương tích lũy trong các tế bào của chúng ta và báo hiệu khi đến lúc chúng nghỉ hưu.
Các tế bào trong cơ thể chúng ta mất khá nhịp trong suốt cuộc đời của chúng ta. Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như tia cực tím, chế độ ăn uống kém, và rượu, cũng như các yếu tố tâm lý bao gồm cả căng thẳng, đang đặt các tế bào của chúng ta có nguy cơ thiệt hại đáng kể.
Những yếu tố này gây thiệt hại cho DNA trong tế bào của chúng ta, khiến chúng ta bị ung thư và các bệnh khác.
May mắn thay, tuy nhiên, chúng tôi có hệ thống sinh học tinh vi để chống lại thiệt hại này. Một trong những cơ chế này liên quan đến lão hóa tế bào, đảm bảo rằng các tế bào riêng lẻ sống trong một khoảng thời gian nhất định trước khi chết.
Telomeres trải dài DNA và protein ở phần cuối của nhiễm sắc thể. Mỗi lần tế bào phân chia, các dải này sẽ tự động rút ngắn hơn. Một khi chiều dài telomere đạt đến một điểm cắt cụ thể, tế bào trở nên sáng sớm, có nghĩa là nó không còn có thể phân chia và sau đó sẽ chết.
Các telomere hoạt động như thế nào? Và tại sao một số người già nhanh hơn những người khác?
Mũ bảo vệ
Như đã đề cập ở trên, telomere là cấu trúc ở phần cuối của nhiễm sắc thể bao gồm các đoạn DNA và protein. Khi một tế bào phân chia, nhiễm sắc thể được sao chép và mỗi tế bào con gái thừa kế một cặp giống hệt nhau.
Nhưng các tế bào của chúng ta có một vấn đề lớn với việc sao chép DNA. Các enzyme chịu trách nhiệm cho quá trình này, được gọi là DNA polymerase, có thể dễ dàng tái tạo một chuỗi DNA trong nhiễm sắc thể, nhưng sự sao chép của sợi khác phức tạp hơn nhiều.
Lý do cho hiện tượng này là phân tử DNA là hướng, có nghĩa là hai sợi xoắn kép chạy theo hướng ngược nhau.
DNA polymerase có thể tạo ra một chuỗi ADN liên tục chạy theo hướng về phía trước, nhưng khi máy móc này phải hoạt động ngược, nó sẽ bị rối. Thay vào đó, các đoạn ngắn được tạo ra theo hướng về phía trước, sau đó được ghép lại với nhau bằng các enzym khác.
Khi nói đến các đầu xa của nhiễm sắc thể của chúng ta, đoạn cuối cùng của sợi đảo ngược, hoặc tụt hậu không thể được nhân bản. Các nhà khoa học gọi đây là “vấn đề nhân rộng cuối cùng”. Kết quả của việc này là rút ngắn tiến bộ đoạn DNA telomere với mỗi vòng phân chia tế bào.
Nó cũng có nghĩa là một sợi DNA dài hơn một chút so với cái kia. Đây thực sự là một điều tốt; nó cho phép sợi DNA tự do cuộn tròn và nhét vào DNA sợi đôi hiện có, tạo thành một vòng bảo vệ.
Với sự rút ngắn telomere tiến bộ đến tế bào lão hóa. Các nhà khoa học nghĩ rằng đây là một cơ chế bảo vệ tự nhiên ngăn chặn các tế bào đã tích lũy quá nhiều thiệt hại từ việc biến thành các tế bào ung thư tiềm năng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi sinh học
Chiều dài telomere có thể được sử dụng để chỉ ra tuổi sinh học của một cá nhân (khác với tuổi thời gian). Các nhà khoa học hiện nay biết rằng nhiều yếu tố – bao gồm tập thể dục, ngủ, trầm cảm, và đột biến gen nhất định – có liên quan với chiều dài telomere giảm, và, bằng cách kéo dài, có thể dẫn đến lão hóa sinh học sớm.
Ví dụ, một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí chứng minh rằng trẻ em đã mất cha của họ có telomere ngắn hơn đáng kể.
Tương tự như vậy, một đánh giá có hệ thống được công bố trong ấn bản tháng 9 năm 2017 cũng cho thấy mối liên hệ giữa nghịch cảnh trong thời thơ ấu – bao gồm bạo lực, thể chế hóa và nghèo đói – và các telomere ngắn hơn.
Cho dù chiều dài telomere là một dấu hiệu của lão hóa sinh học hoặc một nguyên nhân của nó vẫn còn để được nhìn thấy. Nhưng hạn chế các yếu tố có liên quan tiêu cực với chiều dài telomere có khả năng đóng góp cho một tuổi sinh học trẻ trung hơn.
