Všetky bunky majú naprogramovanú životnosť, ktorou sa syntetizujú, množia a nakoniec podstupujú apoptózu (smrť buniek), keď už nie sú funkčné.
Často pomáha premýšľať o replikácii buniek ako o staromódnom fotokopírovaní: čím viac sa bunka kopíruje, tým je rozmazaná a nesprávne nasnímaná snímka. V priebehu času začne genetický materiál bunky (DNA) zlomiť a samotná bunka sa stáva svetlou kópiou originálu.
Keď k tomu dôjde, naprogramovaná bunková smrť umožňuje novú bunku prevziať a udržať systém v prevádzke.
Počet prípadov, keď môže bunka rozdeliť, je ohraničená javom známym ako limit Hayflick. Toto opisuje akciu, ktorou proces delenia (známy ako mitóza) postupne degraduje genetický materiál, konkrétne časť DNA nazývanú telomér.
Limit Hayflicku určuje, že priemerná bunka sa rozdelí medzi 50 až 70 krát pred apoptózou.
Porozumenie telomér
Chromozómy sú vláknité štruktúry umiestnené vo vnútri jadra bunky. Každý chromozóm je vyrobený z proteínu a jednej molekuly DNA.
Na každom konci chromozómu je telomer, ktorý ľudia často porovnajú s plastovými špičkami na koncoch topánky. Teloméry sú dôležité preto, lebo zabraňujú tomu, aby sa chromozómy rozpadali, navzájom sa držali alebo sa zlomili do krúžku.
Vždy, keď sa bunka rozdelí, dvojvláknová DNA sa rozdelí, aby sa genetická informácia mohla kopírovať.
Keď sa to stane, kódovanie DNA je duplikované, ale nie telomér. Keď je kópia dokončená a začína sa mitóza, miesto, kde je bunka oddelené, je na telomére.
Ako taká, pri každej generácii buniek sa telomér kratší a kratší, kým už nedokáže zachovať celistvosť chromozómu.
Potom nastáva apoptóza.
Vzťah Telomeres k starnutiu a rakovine
Vedci môžu použiť dĺžku telomeru na určenie veku bunky a koľko ďalších replikácií z nej zostalo. Keďže bunková delenie spomaľuje, prechádza progresívnym zhoršením známym ako senescencia, ktorú obyčajne označujeme ako starnutie. Bunková senescencia vysvetľuje, prečo sa naše orgány a tkanivá začínajú meniť, keď starneme. Nakoniec všetky naše bunky sú "smrteľné" a podliehajú starnutiu.
Všetko, to je len jedno. Rakovinové bunky sú jeden typ bunky, ktorý môže byť skutočne považovaný za "nesmrteľný". Na rozdiel od normálnych buniek rakovinové bunky nepodliehajú naprogramovanej bunkovej smrti, ale môžu sa naďalej množiť bez konca.
To samo o sebe narúša rovnováhu bunkovej replikácie v tele. Ak je jeden typ bunky povolený na replikáciu bez kontroly, môže nahradiť všetky ostatné a podkopať kľúčové biologické funkcie. To je to, čo sa stane s rakovinou a prečo tieto "nesmrteľné" bunky môžu spôsobiť ochorenie a smrť. Predpokladá sa, že rakovina nastane, pretože genetická mutácia môže spúšťať produkciu enzýmu, známeho ako telomeráza, ktorý zabraňuje skráteniu telomér.
Kým každá bunka v tele má genetické kódovanie na produkciu telomerázy, iba určité bunky ju skutočne potrebujú.
Spermové bunky napríklad potrebujú vypnúť skrátenie telomerov, aby si vytvorili viac ako 50 kópií; inak by sa tehotenstvo nikdy nemohlo vyskytnúť. Ak genetická nehoda neúmyselne zmení produkciu telomerázy, môže spôsobiť násobenie abnormálnych buniek a tvorbu nádorov. Predpokladá sa, že vzhľadom na to, že miera očakávanej dĺžky života bude naďalej narastať, budú sa tak stane nielen väčšie, ale nakoniec budú nevyhnutné.
