Hayflickin raja

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Hayflickin raja johtuu kromosomin (sin.) päissä olevien telomeerien (pun.) lyhentymisestä kunkin solun (kelt.) jakautumisen seurauksena. Telomeerin kuluessa loppuun, voisi sen jälkeisessä solujakautumisessa poistua tärkeää geneettistä materiaalia kromosomista.

Hayflickin raja tai Hayflickin ilmiö kuvaa biologisten solujen tavallisesti rajallista solujakautumiskertojen määrää. Raja ei koske syöpäsoluja kuten HeLa-soluja. Raja johtuu kromosomien päissä olevien telomeerien lyhentymisestä ja rajan ylittyessä normaalit solut voivat kuolla. Jokainen solujakautuminen lyhentää telomeerejä, joita puolestaan kykenee pidentämään telomeraasi, joka siten siten voi kasvattaa Hayflickin rajaa.[1]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sanan Hayflickin raja keksi 1974 australialainen Sir Macfarlane Burnet kirjassaan Intrinsic Mutagenesis: A Genetic Approach to Ageing.[1]

1881 saksalainen August Weismann esitti solujakautumisen olevan rajoitettua ja tämän johtavan lopulta eliöiden kuolemaan. 1907 tämän väitteen asetti osin kyseenalaiseksi yhdysvaltalainen Ross Harrison luotuaan kuolemattomia soluviljelmiä. 1921 ranskalainen kirurgi Alexis Carrel kyseenalaisti Weismannin väitteen[1] ja oman väitteensä tueksi hän kasvatti 34 vuotta kanan sydämen fibroblasteja soluviljelmissä.[2] Carrelin kokeita ei ole sittemmin kuitenkaan onnistuttu toistamaan. Kokeet olivat virheellisiä ja Carrel mahdollisesti itse tiesi tämän. Carrelin kokeet kuitenkin loivat tieteen piiriin pitkäaikaisen yleisen käsityksen selkärankaisten solujen kuolemattomuudesta.[1]

Solujen rajallisen jakaantumiskyvyn havaitsi Leonard Hayflick 1961 Wistar instituutissa, huomatessaan sikiösolujen jakaantuvan soluviljelmissä vain 40-60 kertaa. Tämän rajan saavutettuaan solut siirtyvät vanhuusvaiheeseen, ja vanhenevat tai siirtyvät apoptoosiin. Hayflick julkaisi tuloksensa 1965.[3][4] Hayflickin tutkimuksen tuloksia ei aluksi hyväksytty laajalti, mutta Hayflickin havaintoja tukevat muiden tutkijoiden tulokset muuttivat kuitenkin yleisen käsityksen hitaasti useiden vuosikymmenien aikana.[1]

Telomeerien olemassaolosta on jo tiedetty vuodesta 1933 asti,[5][6] mutta kromosomien lyhentymisen ongelman tunnisti ensimmäisenä venäläinen Alexei Olovnikov 1971. Hän pyrki selittämään omaa havaintoaan ja Hayflickin havaitsemaa rajallista solujakautumista teoretisoimalla kromosomien päissä olevien telomeerien pituuden rajoittavan solujakautumista. Hän myös arveli telomeerien loppuun lyhenemisen liittyvän soluvanhenemiseen ja tietyn entsyymin, joka myöhemmin tunnistettiin telomeraasiksi, liittyvän syöpäsolulinjojen kuolemattomuuteen.[7][8][9] Ensimmäiset kokeelliset todisteet telomeerien lyhentymisen ja Hayflickin rajan välille löydettiin vasta 1990.[10]

Telomeraasin löysivät Elizabeth H. Blackburn ja Carol W. Greider 1985.[11] Tämän entsyymin katalyyttinen ala-yksikkö telomeraasi käänteistranskriptaasi (TERT) pidentää telomeerejä ja vaikuttaa siten Hayflickin rajaan.[12]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e Jerry W. Shay, Woodring E. Wright: Hayflick, his limit, and cellular ageing. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 1.10.2000, nro 1, s. 72–76. doi:10.1038/35036093. ISSN 1471-0080. https://web.archive.org/web/20100713062245/https://cogforlife.org/Hayflick.NatureNotImmortal.pdf Artikkelin verkkoversio.
  2. Alexis Carrel, Albert H. Ebeling: Age and Multiplication of Fibroblasts. Journal of Experimental Medicine, 1.12.1921, 34. vsk, nro 6, s. 599–623. PubMed:19868581. doi:10.1084/jem.34.6.599. ISSN 0022-1007. Artikkelin verkkoversio.
  3. L. Hayflick, P.S. Moorhead: The serial cultivation of human diploid cell strains. Experimental Cell Research, 1961, nro 3, s. 585–621. doi:10.1016/0014-4827(61)90192-6. Artikkelin verkkoversio.
  4. L. Hayflick: The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains. Experimental Cell Research, 1965, nro 3, s. 614–636. doi:10.1016/0014-4827(65)90211-9. Artikkelin verkkoversio.
  5. Barbara McClintock Biography Cold Spring Harbor Laboratory. Arkistoitu 22.4.2017. Viitattu 14.11.2017.
  6. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 (pdf) Nobelförsamlingen. Arkistoitu 23.10.2017. Viitattu 14.11.2017.
  7. A. M. Olovnikov: [Principle of marginotomy in template synthesis of polynucleotides]. Doklady Akademii nauk SSSR, 1971, 201. vsk, nro 6, s. 1496–1499. PubMed:5158754. ISSN 0002-3264. Artikkelin verkkoversio.
  8. A.M. Olovnikov: A theory of marginotomy. Journal of Theoretical Biology, 1973, nro 1, s. 181–190. doi:10.1016/0022-5193(73)90198-7. Artikkelin verkkoversio.
  9. A. M. Olovnikov: Telomeres, telomerase, and aging: origin of the theory. Experimental Gerontology, heinäkuu 1996, 31. vsk, nro 4, s. 443–448. PubMed:9415101. doi:10.1016/0531-5565(96)00005-8. ISSN 0531-5565. Artikkelin verkkoversio.
  10. C. B. Harley, A. B. Futcher, C. W. Greider: Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts. Nature, 31.5.1990, 345. vsk, nro 6274, s. 458–460. PubMed:2342578. doi:10.1038/345458a0. ISSN 0028-0836. Artikkelin verkkoversio.
  11. C. W. Greider, E. H. Blackburn: Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell, joulukuu 1985, 43. vsk, nro 2 Pt 1, s. 405–413. PubMed:3907856. ISSN 0092-8674. Artikkelin verkkoversio.
  12. S. L. Weinrich, R. Pruzan, L. Ma, M. Ouellette, V. M. Tesmer, S. E. Holt: Reconstitution of human telomerase with the template RNA component hTR and the catalytic protein subunit hTRT. Nature Genetics, joulukuu 1997, 17. vsk, nro 4, s. 498–502. PubMed:9398860. doi:10.1038/ng1297-498. ISSN 1061-4036. Artikkelin verkkoversio.