Yaşlanmanın temel sebebi çok basit ve düzdür: Yaşlanırız çünkü hücrelerimiz yaşlanır ve hücrelerimizdeki telomerler kısalır.
1961 yılında Philadelphia’daki Wistar Institute’da araştırmacı olarak çalışan Dr. Leonard Hayflick, insan hücrelerinin bir bölünme (çoğalma-replikasyon) sınırının olduğunu buldu1. Embriyonik dokudan alınan hücreler yaklaşık 60-70 bölünmeden sonra yavaşlıyor ve sonra tamamen bölünmeleri duruyordu. Bu aşama hücresel senesens (uyku) olarak adlandırılır. Hayflick ayrıca hücrelerin bölünme sayısının hücrelerin yaşı tarafından yönetildiğini de bulmuştu. 20 yaşındaki bir hücre 50 yaşındaki hücreye göre daha hızlı bölünebiliyordu ve tabii ki 90 yaşındaki bir hücreden de fazla bölünmüş oluyordu.
Hücre Limiti
Hayflick ayrıca bölünen hücrelerimizde sürekli tıklayarak çalışan bir saat olduğunu da keşfetti. Yaşlanmamızın temel nedeni basitçe yaşam sürecimiz boyunca biriktirdiğimiz hasarın sonucu değildi: hücrelerimizde ne kadar uzun yaşayacağımızı belirleyen özel bir limit bulunmaktaydı.
Bu doğal özellik bağımsız olarak ayrıca 1970’lerin başında Sovyet ve Amerikan bilim adamları tarafından da öngörülmüştü2. Hücre ne zaman bölünse hücre içindeki genetik materyalin kopyalanması gereklidir. Bilim adamları hücre bölünmesi limitinin DNA’nın replikasyon (kopyalama) doğasından kaynaklandığını öngördüler. Enzimler DNA’nın sarmallarını kopyalayabilmekteyken, DNA sarmallarının ucundaki parçayı kopyalayamamakta ve bazı DNA kayıplarına neden olmaktaydı.
Bir benzetme olarak DNA’yı uzun tuğla sıraları olarak düşünelim ve tuğla ustası geri geri giderek mevcut sıranın üstüne bir tuğla sırası daha diziyor olsun. Sıranın sonuna ulaştığında usta kendisini kopyalaması gereken tuğlanın üstünde bulacaktır. Kendi ayaklarının altına bir tuğla koyamayacağı için ise tuğla sırasından düşecek ve bu sıra 1 tuğla eksik kalacaktır. Ve sonuç olarak mevcut sıra bir önceki sıraya göre 1 tuğla kısadır.
Tuğla sırası mükemmel şekilde kopyalanamadığı gibi, DNA’mız da kendisini mükemmel biçimde kopyalayamaz. Tıpkı bu örnekde olduğu gibi her bir DNA sarmalı bir öncekinden daha kısadır.
Eğer DNA’mıza kodlanmış olan bilgi her kopyalama ile kısalmış olsaydı insan hayatı mümkün olamayacaktı. Hatta doğmamız için yeterli sayıda bölünme de mümkün olamayacaktı. Şanslıyız ki her birimiz uzun ve kromozomlarımızın sonunda yer alan ve birbirini tekrar eden DNA parçacıkları ile doğuyoruz ve DNA kopyalaması sırasında asıl kısalan bölümler bunlardır.
Kendisini tekrar eden bu bölümlere telomer adı verilir.
Telomerler de tüm DNA’larda olduğu gibi bir ipe dizilmiş boncuklara benzeyen nükleotidlerden oluşmaktadır. Bu nükleotidler insan telomerinde tekrarlayan biçimde TTAGGG (2 timin, 1 guanin, 3 adenin nükleotidi) şeklinde sıralanmaktadır. Bu sıralama her telomerde yüzlerce kez tekrar eder.
Her hücre bölündüğünde kromozomlarımız kopyalanır ve telomerlerimiz kısa hale gelir. Anne rahiminde ilk embriyo hücresinin yaklaşık 15.000 nükleotid uzunluğunda telomerleri vardır. Hücrelerimiz anne rahminde çok hızlı biçimde bölündükçe ve farklılaştıkça doğum anında telomer uzunluğu yaklaşık 10.000 nükleotide kadar düşer. Ve bu noktadan itibaren tüm yaşamımız boyunca yaklaşık 5.000 nükleotide kadar kısalan telomerlere sahip hücreler artık eskisi gibi bölünemezler ve yaşlanma nedeni ile ölüm kaçınılmaz olur.
Dr. Leonard Hayflick, bölünen tüm hücrlerimizde sürekli çalışan bir saat olduğu bulmuştu; telomer teorisi ise artık bu saatin nasıl çalıştığını açıklıyor.
“Telomer saati”nde harcanan süre kan hücrelerimizdeki telomerlerden ölçülebilir. Bu şekilde bir ölçüm yapıldığında kişinin biyolojik saati ile sağlık durumu arasında sıkı bir bağlantı olduğu görülebilmektedir3. Hatta gerontologlar kanın bağışıklık sisteminin önemli bir parçası olması nedeni ile telomerleri ölçmenin, yaşlılığa bağlı hastalıklar olan kalp rahatsızlıkları, alzheimer, kanser, eklem sorunları gibi birçok hastalığın olası riskinin belirlenebileceğini ve bu hastalıklara karşı erken önlem almanın önemli bir adım olacağını öngörmektedirler. Önümüzdeki yıllarda telomer testinin standart kan testlerinden biri olacağı düşünülmektedir.
1. Hayflick L. (1965). The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains. Exp. Cell Res. 37 (3): 614–636.
2. Olovnikov AM. Principle of marginotomy in template synthesis of polynucleotides. Doklady Akademii nauk SSSR. 1971; 201(6):1496-9. Watson, J. D. Origin of concatemeric T7 DNA. Nat New Biol. 1972; 239(94):197-201.
3. Cawthon, R. M., K. R. Smith, et al. (2003). “Association between telomere length in blood and mortality in people aged 60 years or older.” Lancet 361(9355): 393-5.
Yorumlar
Yorum Yaz
Cevap Yaz