Thểmút
(telomere)
Mỗi thể nhiễm sắc chứa một phân tử ADN liên kết với protein tạo thành các
sợi nhiễm sắc xoắn, gấp khúc chạy suốt thể nhiễm sắc. Đầu tận cùng của
phân tử ADN ở đầu tận cùng của thể nhiễm sắc được gọi là thể mút.
Từ năm 1938, Herman J. Muller gọi đầu tận cùng thể nhiễm sắc là thểmút
(telomere) và chứng minh rằng các thể nhiễm sắc bị tác động tia X làm đứt
gãy thểmút sẽ không còn khả năng truyền cho thế hệ sau. Khi nghiên cứu
trên thể nhiễm sắc của ngô Barbara McKlintock đã chứng minh là các thể
nhiễm sắc bị đứt gãy thểmút có xu thế dính kết với các đoạn thể nhiễm sắc
khác bị mất thểmút và như vậy thểmút có vai trò giữ cho các thể nhiễm sắc
trong bộ không dính kết với nhau.
Do đó, thểmút có cấu trúc đặc biệt. Những dẫn liệu về cấu trúc phân tử đã
chứng minh là thểmút có ba chức năng quan trọng:
(1) ngăn cản không cho enzym deoxiribonucleaza phân giải đầu tận cùng của
phân tử ADN,
(2) ngăn cản không cho các thể nhiễm sắc trong bộ dính kết với nhau và
(3) tạo thuận lợi cho sự tái bản ADN ở phần đầu cuối của phân tử.
Thểmút có cấu trúc và thành phần nucleotit đặc thù gồm những đoạn lặp
nucleotit, tuy ở các loài khác nhau thì khác nhau nhưng thường thể hiện theo
phương thức 5’ – T1-4 A0-1 G1-8 – 3’. Ví dụ ở người cũng như các động
vật có xương sống đoạn lặp đó là TTAGGG, ở bọn đơn bào
Tetrahymena thermophila có đoạn lặp là TTGGGG, ở thực vật
Arabidopsis thalianacó đoạn lặp là TTTAGGG. Đối với động vật có xương
sống thì đoạn lặp TTAGGG mang tính ổn định cao và đã được phát hiện thấy
trên 100 loài khác nhau bao gồm động vật có vú, chim, bò sát, ếch nhái và cá.
Số lượng đoạn lặp thay đổi tùy loài, tùy thể nhiễm sắc trong bộ của loài, hoặc
ngay trong một thể nhiễm sắc nhưng ở các tế bào biệt hóa khác nhau. Ở
người trong các tế bào soma lành (không bị ung thư) thểmút thường chứa tới
500 – 3.000 đoạn lặp TTAGGG và chúng bị bớt ngắn dần theo tuổi thọ. Trái
lại trong các tế bào dòng sinh dục và tế bào ung thư thì số lượng đoạn lặp của
thể mút không bị bớt đi theo tuổi.
Nhiều nghiên cứu về thành phần nucleotit và cấu trúc phân tử của thểmút đã
chứng minh rằng các trình tự lặp nucleotit của thểmút được tạo nên với sự
tham gia của enzym telomeraza (nếu thiếu enzym telomeraza các điểm mút
sẽ bị ngắn dần dẫn tới làm mất các gen quan trọng) và có các protein đặc thù
liên kết với tiết mút tạo nên tính bền vững của thểmút (không cho các thể
nhiễm sắc dính nhau). Như vậy, thểmút có vai trò không chỉ là ngăn cản
không cho các thể nhiễm sắc trong bộ dính kết lại với nhau nhưng đồng thời
còn tham gia vào sự điều chỉnh tần số phân bào. Nhiều dẫn liệu còn cho rằng
thể mút còn có vai trò tạo điều kiện cho các thể nhiễm sắc tương đồng nhận
biết nhau và bắt cặp ở tiền kỳ giảm phân I.
Đa số các tế bào soma của người thiếu hoạt tính của enzym telomeraza và khi
các tế bào soma được đem nuôi cấy invitrochúng có có số lượng lần phân bào
hạn chế (chỉ khoảng 20- 70 lần), sau đó đi vào thoái hóa và chết. Người ta đã
quan sát thấy tỷ lệ chiều dài của thểmút với số lần phân bào. Tế bào có thể
mút dài hơn có số lần phân bào nhiều hơn, tức là sống lâu hơn. Các tế bào
ung thư được coi là “bất tử” trong nuôi cấy invitro, chúng luôn phân bào vì
các tế bào con luôn có hoạt tính telomeraza như tế bào mẹ (thể mút không bị
ngắn đi qua mỗi lần phân bào). Cũng có người đề nghị sử dụng enzym
telomeraza như là tác nhân chống ung thư vì hoạt tính phân bào của chúng sẽ
bị ức chế và giảm dần. Khi nghiên cứu những người bị bệnh già trước tuổi
(progeria) đã có biểu hiện sự già ở tuổi 8 - 10 (giống các cụ già 70 - 80)
người ta thấy rằng thểmút của các tế bào soma của họ rất ngắn do đó khả
năng tăng sinh tế bào invitrobị giảm hẳn. Chắc chắn là có sự tương quan giữa
chức năng của thểmút với sự già.
. của thể nhiễm sắc được gọi là thể mút. Từ năm 1938, Herman J. Muller gọi đầu tận cùng thể nhiễm sắc là thể mút (telomere) và chứng minh rằng các thể nhiễm sắc bị tác động tia X làm đứt gãy thể. thế dính kết với các đoạn thể nhiễm sắc khác bị mất thể mút và như vậy thể mút có vai trò giữ cho các thể nhiễm sắc trong bộ không dính kết với nhau. Do đó, thể mút có cấu trúc đặc biệt. Những. đoạn lặp của thể mút không bị bớt đi theo tuổi. Nhiều nghiên cứu về thành phần nucleotit và cấu trúc phân tử của thể mút đã chứng minh rằng các trình tự lặp nucleotit của thể mút được tạo nên