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Menschliche Chromosomen (grau) mit Telomeren an den Enden (weiß)

EIN Telomer besteht teilweise aus doppelsträngigen und teilweise aus einzelsträngigen DNA, eingekapselt in schützende Proteine, und befindet sich am Ende von a Chromosom. Telomere bedeutet im Griechischen Endstück. Ein Telomer kommt nicht vor in Prokaryoten mit ringförmigem Chromosom. Alt Zellen Chromosomen mit kürzeren Telomeren haben als junge Zellen. Eine Ausnahme hiervon wurde jedoch 2003 bei der Blasser Sturmsturmvogel, bei dem die Telomere mit zunehmendem Alter des Vogels an Länge zunehmen. Eine kürzere Telomerlänge ist mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Alterskrankheiten im Allgemeinen verbunden, aber es ist noch unklar, ob dies ein kausaler Zusammenhang ist.^[1]

Ein Telomer kann mit dem Plastikende einer Spitze (Nestle) verglichen werden. Bei jeder Teilung franst das Ende ein wenig aus und irgendwann kann sich die Zelle nicht mehr teilen und stirbt ab. Menschliche Zellen erreichen dieses Stadium nach etwa fünfzig oder sechzig Teilungen. Wenn die Telomerlänge erhalten bleibt, kann sich die Zelle weiter teilen, ohne zu sterben. Unter dem Mikroskop ist ein Telomer als leuchtender Punkt sichtbar.

Elizabeth Blackburn, Carol Greider und Jack Szostak gewann 2009 die 2009 Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckung der schützenden Wirkung von Telomeren während der Zellteilung.^[2]

T-Schleife

Ein Telomer besteht aus sich wiederholenden Teilen DNA die wichtige Gene vor einer Verkürzung der Chromosomen schützt. Das Telomer ist auch für die Stabilität des Chromosoms wichtig: Beim Menschen besteht das sich wiederholende DNA-Stück aus der Sequenz TTAGGG und das Telomer ist zwischen 3 und 20 Kilo . großBase lange. Zwischen dem Telomer und dem Rest des Chromosoms befindet sich ein weiteres Stück, das 100 bis 300 Kilobasen lang ist. Dadurch kann das Telomer eine Art Lasso, eine T-Schleife, bilden. Die Sequenz variiert je nach Organismus, enthält aber normalerweise viel GC (Guanin und Cytosin) Nukleotide.

Telomerase

Während der Zellteilung DNA wird übertragen über Reproduzieren verdoppelt. Das Enzym DNA-Polymerase das Ende des Chromosoms kann sich jedoch nicht replizieren, da es vorzeitig von der DNA abfällt. Dadurch verkürzen sich die Chromosomen bei jeder Zellteilung. Das Enzym Telomerase das a umgekehrte Transkriptase kann ein Telomer wieder verlängern und tritt im Keimbahnzellen die die Geschlechtszellen machen, Stammzellen, Krebszellen und Protozoen. Im frühen Entwicklungsstadium eines Embryos ist die Telomerase für die Bildung der Telomere verantwortlich, aber nach der Geburt wird das Telomerase-Gen unterdrückt. Zellen, die dieses Telomerase-Gen reaktivieren können, werden unsterblich. In etwa 85 % der Krebszellen ist das Enzym Telomerase wieder aktiv geworden. In der Krebstherapie werden daher verschiedene Medikamente entwickelt, die das Enzym Telomerase unterdrücken.

Telomerase besteht aus einer enzymatischen Einheit und a RNA Teil, die komplementäre Folge.

DNA-Reparaturmechanismus

Jede Zelle hat einen DNA-Reparaturmechanismus, der beschädigte DNA repariert. Wenn die DNA zu stark beschädigt ist und nicht repariert werden kann, hört die Zelle auf, sich zu teilen oder stirbt. Wenn das Telomer 4 Kilobasen kürzer geworden ist, kann es keine Schleife mehr bilden und der DNA-Reparaturmechanismus sieht das Ende des Chromosoms als gebrochenes Chromosom, wodurch die Zelle aufhört, sich zu teilen oder zu sterben.

Klon

Biene Klon Zellen gehen von Zellen aus, die bereits kürzere Telomere haben. Der neue Organismus geht also mit kürzeren Telomeren.