Ett evigt liv betyder att man inte åldras, kroppens funktioner förblir vad de alltid har varit och försämras inte över tid. Men vad är det som gör att kroppen slutar fungera med tiden? Och kanske ännu viktigare, kan vi påverka vårt åldrande?
Åldrande kan mätas på flera nivåer och i flera olika områden, men det syftar alltid till förändringar. Det kan vara i psykologin och beteendet men också fysiska förändringar såsom rynkor eller grått hår. Vi kan även se åldrande på cellnivå och det är där som telomererna spelar roll.
I majoriteten av våra celler finns DNA, vilket är vårt genetiska arv. DNA kodar för alla proteiner som behövs för att vår kropp ska fungera. DNA är också det som förs vidare till nästa generation, både till våra barn men också till nästa generation celler som bildas. De flesta celltyperna kommer att dela sig och bilda en kopia under sin cellcykel. Det finns två typer av celldelning, mitos och meios. Mitos är den “vanliga” celldelningen som sker i hela kroppen medan meios är reduktionsdelningen som bildar könsceller. Dessa har endast 23 kromosomer, vilket är tätt packat DNA. Vanliga kroppsceller har 46 kromosomer. När cellerna genomgår mitos kommer det leda till åldrande eftersom så kallade telomerer blir kortare.
Vad är då egentligen telomerer?
Under cellens “normala” liv kommer DNA:et vara löst packat, även kallat kromatinstrukturerat. Innan mitosen kommer cellen att växa till sig – vi vill inte att cellerna ska bli mindre och mindre för varje delning. Även DNA:et i cellen kommer att dupliceras/kopieras för att den nyblivna cellen ska få exakt samma genetiska material som den gamla cellen. Denna kopieringen görs via DNA-replikationen. Under mitosen kommer membranet – ett skyddande fettlager – runt cellkärnan att lösas upp och kromatinstrukturen kommer att sammanpressas till delningskromosomer, eller bara kromosomer. Ändarna på dessa delningskromosomer kallas för telomerer. Telomerernas funktion är att skydda kromosomerna, och därmed DNA:et, från enzymnedbrytning och vid replikationen.
Under replikationen kommer först ett enzym som kallas helikas att bryta upp DNA-molekylen för att ge oss två strängar. Enzymet DNA-polymeras börjar bygga upp de nya dottersträngarna som tillhör de redan existerande strängarna som har blivit separerade. Men för att DNA-polymeraset ska veta var den ska börja bygga måste det finnas en primer som är en kort nukleotidkedja som fungerar som en startpunkt för DNA-polymeraset. DNA-strängen är uppbyggd av så kallade nukleotider där varje nukleotid har en kvävebas. I DNA finns det 4 olika kvävebaser: tymin (T), guanin (G), cytosin (C) och adenin (A). Mellan de två DNA-strängarna kommer dessa att vätebinda i specifika par, tymin med adenin och guanin med cytosin. Det är detta som DNA-polymeraset använder för att bygga sin dottersträng. Om originalsträngen har TTGCAG som sekvens kommer dottersträngen att ha sekvensen AACGTC. Det enda problemet med DNA-polymeraset är att den bygger i en specifik riktning och DNA-strängerna är antiparallella, vilket betyder att de går åt olika riktningar. För att lösa detta kommer det att placeras ut fler primers på den ena strängen som inte går i rätt riktning. Detta bildar små bitar, kallade Okazakifragment och dessa sammanfogas senare. Vid denna styckvisa kopiering kommer ändbiten av DNA:et inte kunna kopieras och därför finns telomerer. Istället kommer en liten bit av telomeren att förloras under replikationen.
DNA-molekylen separeras av helikas (blå) och DNA-polymeras (orange) bygger.
Illustrerad av Alicia Svensson
En telomersekvens är runt 10 000 nukleotider och vid varje celldelning förloras cirka 50-100 nukleotider. Telomersekvensen kodar inte för något, det är så kallat skräp-DNA. När telomersekvensen tar slut finns det inte längre något som skyddar DNA:et och det leder till att cellen slutar dela sig för att förebygga celler med DNA-skador och utvecklandet av tumörer. Det är detta som sker vid mitos men vid meios, bildning av könsceller, kommer telomererna att förlängas. Detta görs med hjälp av enzymet telomeras som ökar antalet nukleotider i telomersekvensen.
Könscellerna har detta enzym för att se till att den nya individen inte börjar med för korta telomerer. Man har även sett att cancerceller har telomeras, vilket normala kroppsceller inte brukar ha. Vuxna individer har även telomeras i stamcellerna. Detta är en intressant forskningsfråga när man sätter det i samband med cancerceller.
Forskningen kring telomerer och deras påverkan på vårt åldrande är fortfarande aktiv. Den har visat att det finns mycket vi själva kan göra för att påverka deras längd, och därav vår egen livslängd. Livsstil och diet har positiv inverkan, medan stress och rökning har visat negativa resultat. Med denna kunskap vet vi tekniskt sätt hur vi på cellnivå kan stoppa åldrandet. Trots det är vi fortfarande långt ifrån ett evigt liv, särskilt ett cancerfritt sådant. Vi har alltså makten att själva styra över livsstilsval, och kan därför komma närmare ett evigt liv även om vi inte är riktigt där än.
Källor som användes i den här artikeln
Nobelförsamlingen; Nobelpriset i fysiologi eller medicin; https://www.nobelprize.org/uploads/2013/06/popular-medicineprize2009-sv.pdf , 2023-07.
Läkartidningen; Telomerer, åldrande och livsstil – forskning med motstridiga fynd; Läkartidningen ; 2010; https://lakartidningen.se/klinik-och-vetenskap-1/2010/11/telomerer-aldrande-och-livsstil-forskning-med-motstridiga-fynd/, 2023-07.
Wikipedia; Åldrande; Wikipedia ; 2022; https://sv.wikipedia.org/wiki/%C3%85ldrande, 2023-07.
Wikipedia; Replikation; Wikipedia ; 2022; https://sv.wikipedia.org/wiki/Replikation, 2023-07.
Wikipedia; Telomer; Wikipedia ; 2021; https://sv.wikipedia.org/wiki/Telomer#Funktion, 2023-07.