So verlängern Zellen ihr Leben

Nicht jede Körperzelle ist gleichermaßen aktiv. Es gibt Zellen, die teilen sich nach der  Wachstumsphase nur noch sehr wenig und es gibt auch Zellen, die sind sehr aktiv. Die Häufigkeit der Zellteilung ist aber begrenzt. Das kommt davon, dass bei der Zelle immer ein kleiner Teil der DNA verloren geht. Bei Zellen, die sich aber in der Wachstumsphase befindet würde das bald den Tod des Organismus bedeuten. Aus  diesem Grund gibt es das Enzym Telomerase, das die Aufgabe hat gerade in sich besonders stark teilenden Zellen die Enden immer wieder zu verlängern. Solche Zellen sind zum Beispiel Keimzellen, embryonale Zelle, Immunzellen und auch Krebszellen. Andere  Zellen unterliegen der sogenannten Hayflick-Grenze, das ist die maximale Anzahl von Zellteilungen. Dieser Wert ist für jede Art anders, was auch den unterschiedlichen Lebenserwartungen erklärt.

Die Verdoppelung der DNA wird durch das Enzym DNA Polymease durchgeführt. Dieses liest beide Stränge  in eine bestimmte Richtung ab und zwar immer in eine Richtung, die man als 3‘-5‘-Richtung bezeichnet. Da aber die Stränge entgegengesetzt orientiert sind läuft der andere Strang in 5‘-3‘-Richtung. Um auch diesen Strang korrekt ablesen zu können ist die DNA-Polymerase gezwungen immer ein Stückchen vorzuspringen und ihn dann in der korrekten Leserichtung zu verdoppeln. Dadurch entstehen einzelne DNA-Stücke (die sogenannte Okazaki-Fragmente), die später durch ein Enzym mit Namen Ligase wieder zusammengeführt werden. Dieser Strang wird als Laggingstrang bezeichnet. Das Ende des Stranges kann dann nicht mehr richtig repliziert werden, weil die DNA-Polymerase, die ja immer ein Stück vorspringen muss keinen Anhaltspunkt mehr findet und so das letzte Stückchen rückwärts nicht mehr verdoppeln kann. Die Telomerase hat nun die Aufgabe, das fehlende Stück zu ersetzen. Auf diese Weise ist es möglich, dass sich embryonale Zellen viel häufiger Teilen können, als es eigentlich durch den naturgegebenen Mechanismus möglich wäre.

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