Молекулярні механізми регуляції активності теломерази

Abstract

Теломераза — рибонуклеопротеїн, який синтезує теломери, що знаходяться на кінцях лінійних хромосом і забезпечують цілісність та стабільність хромосомного апарату. Теломераза активна у стовбурових клітинах і майже не детектується в соматичних. Активність теломерази змінюється під час клітинного циклу, при диференціації клітин і корелює з їхньою проліферативною здатністю. До того ж у теломеразо-позитивних клітинах зародкової лінії вона сприяє забезпеченню гомеостазу довжини теломер. Останні дослідження глобальної зміни експресії генів у теломер них і теломеразних мутантах свідчать про те, шр молекулярні механізми регуляції теломерази дуже складні, багаторівневі, взаємозв'язані та скоординовані. Проаналізовано сучасні експериментальні результати та уявлення шрдо регуляції синтезу теломер теломеразою під час клітинного циклу та в ході диференціації, а також молекулярних механізмів, які запезпечують гомеостаз довжини теломер у людини та деяких модельних організмів.

Telomerase is a special ribonucleoprotein complex synthesizing telomeres which are located at the ends of linear chromosomes and are essential for maintaining chromosome stability and integrity. Telomerase is active in stem cells and almost not detected in somatic cells. Its activity is cell cycle dependent, strongly regulated during cell differentiation, and highly correlated with proliferative capacity of cells. In addition, telomerase is regulated to provide telomere length homeostasis in telomerase-positive cells of germ lines. The recent studies of global gene expression changes in telomere and telomerase mutants evidence that molecular mechanisms of telomerase regulation are very complicated, multilevel, interconnected, and highly coordinated. The aim of this review is to present current data regarding regulation of telomere synthesis by telomerase during cell cycle and differentiation as well as molecular mechanisms of telomere length homeostasis in humans and some other organisms.

Теломераза — особый рибонуклеопротеин синтезирующий теломеры, которые расположенны на концах линейных хромо­сом, и обеспечивают целостность и стабильность хромосом­ного аппарата. Теломераза активна в стволовых клетках и практически не детектируется в соматических клетках. Ак­тивность теломеразы регулируется в процессе клеточного цикла, при дифференцировке клеток и коррелирует с их пролиферативной способностью. К тому же, в теломеразо-положи­тельных клетках зародышевой линии она регулируется с целью обеспечить гомеостаз длины теломер. Последние исследования глобального изменения экспрессии генов в теломерных и тело­ме разных мутантах свидетельствуют о том, что механиз­мы регуляции теломеразы очень сложные, многоуровневые, взаимопереплетающиеся и в высокой степени скоординирован­ные. В настоящем обзоре рассматриваются современные дан­ ные о регуляции активности теломеразы во время клеточного цикла, в ходе дифференциации, а также механизмы обеспечеия гомеостаза длины теломер у человека и некоторых модельных организмов.