Sve stanice imaju programirani vijek trajanja kojim se sintetiziraju, množe i na kraju prolaze kroz apoptozu (smrt stanice) kada više nisu funkcionalne.
Često pomaže razmišljati o staničnoj replikaciji kao staromodnom fotokopirajućem stroju: što više stanica sama kopira, više zamućeno i neusklađeno slika postaje. Tijekom vremena, genetički materijal stanica (DNA) počinje lomiti, a sama stanica postaje blijeda kopija izvornika.
Kada se to dogodi, programirana smrt stanica dopušta novoj ćeliji da preuzme i zadrži sustave.
Broj puta koliko stanica može podijeliti ograničava fenomen poznat kao ograničenje Hayflick. Ovo opisuje akciju kojom se proces podjele (poznat kao mitoza) progresivno degradira genetski materijal, posebno dio DNA nazvan telomere.
Granica Hayflicka diktira da će prosječna stanica biti podijeljena između 50 i 70 puta prije apoptoze.
Razumijevanje telomera
Kromosomi su konstrukcije nalik nalik na niti koje se nalaze unutar jezgre ćelije. Svaki kromosom je napravljen od proteina i jedne molekule DNA.
Na svakom kraju kromosoma je telomer koji ljudi često uspoređuju s plastičnim savjetima na krajevima cipele. Telomeri su važni jer spriječavaju kromosome da se razilaze, međusobno se zaglađuju ili spajaju u prsten. Svaki put kada se stanica dijeli, dvostruko nasukana DNA odvaja se kako bi se genetske informacije kopirale.
Kada se to dogodi, kodiranje DNA je duplicirano, ali ne i telomere. Kada je kopija završena i počinje mitoza, mjesto na kojem se stanice razdvajaje nalazi se na telomeru. Kao takav, sa svakom generacijom stanica, telomer postaje kraći i kraći dok više ne može održavati integritet kromosoma.
Tada dolazi do apoptoze.
Odnos telomera na starenje i rak
Znanstvenici mogu koristiti duljinu telomera kako bi odredili starost stanica i koliko je više replikacija ostavila. Kako se stanična podjela usporava, prolazi kroz progresivno pogoršanje poznato kao starenje, koje obično nazivamo starenje. Stanična starenje objašnjava zašto se naši organi i tkiva počinju mijenjati dok stariramo. Na kraju, sve naše stanice su "smrtne" i podložne starenju.
Sve, to jest, ali jedno. Stanice raka su jedna vrsta stanica koja se uistinu može smatrati "besmrtnim". Za razliku od normalnih stanica, stanice raka ne prolaze kroz programiranu smrt stanice, no mogu se nastaviti množiti bez kraja.
To, sam po sebi, ometa ravnotežu stanične replikacije u tijelu. Ako se jedna vrsta ćelije ne dopusti da ne bude provjerena, može zamijeniti sve druge i potkopati ključne biološke funkcije. To se događa s rakom i zašto ove "besmrtne" stanice mogu uzrokovati bolest i smrt.
Vjeruje se da se rak pojavljuje jer genetska mutacija može potaknuti proizvodnju enzima poznatog kao telomeraza, koja sprječava skraćivanje telomera.
Dok svaka stanica u tijelu ima genetsko kodiranje kako bi proizvela telomerazu, samo su neke stanice zapravo potrebne.
Spermične stanice, na primjer, trebaju isključiti skraćivanje telomera kako bi izradile više od 50 kopija; u suprotnom, trudnoća nikad ne bi mogla doći.
Ako genetska nesreća slučajno pretvori telomerazu, može uzrokovati abnormalne stanice da se razmnožavaju i tvore tumore. Vjeruje se kako će, kako stope očekivane životne dobi i dalje rastu, šanse da se to dogodi neće samo postati veće, već će postati neizbježne.
