Telomerasi

Telomerasi
Telomerasi
Identificatore
ID esterni
Classificazione degli enzimi
CE, categoria 2.7.7.49 ,  nucleotidil transferasi
Substrato DNA
Prodotti Telomeri del DNA

La telomerasi è un enzima del nucleo cellulare , che consiste in una proteina - (TERT) e un lungo RNA è una parte (TR) e quindi una ribonucleoproteina è. Questo enzima ripristina le parti terminali dei cromosomi chiamati telomeri . L' attività enzimatica della telomerasi può essere determinata utilizzando il metodo TRAP .

scoperta

La telomerasi è stata scoperta nel 1985 dai due ricercatori Elizabeth Blackburn e Carol Greider nel ciliato Tetrahymena . Per questo ti è stato conferito il Premio Paul Ehrlich nel 2009 e, insieme a Jack W. Szostak , il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina .

Caratteristiche

L'enzima è una trascrittasi inversa ( trascrittasi inversa della telomerasi, TERT), che utilizza il componente RNA (RNA della telomerasi, TR o TERC) come modello . Nell'uomo, la porzione di RNA (hTERC, con h per umano) è, ad esempio, la sequenza 3'- C A A U CCCAAUC-5 ', il che significa che il telomero è spostato da una sequenza d (5'- G G T TAG- 3 ') è esteso (il prefisso d significa DNA invece di RNA).

funzione

La lunghezza dei telomeri è diversa nelle diverse specie . Nell'uomo la lunghezza è di circa 10 kb ( kilobasi ), dopo diverse divisioni cellulari (circa 50-100) si può ottenere una lunghezza di circa 4-6 kb. Quindi la cellula entra nella fase di riposo e non si divide più. Con ogni divisione cellulare , un pezzo (circa 100 nucleotidi) dei telomeri viene perso. Ripristinando i telomeri in alcune cellule, la telomerasi impedisce ai cromosomi di accorciarsi ad ogni divisione cellulare, evitando così il problema della replicazione finale .

Questo problema sorge perché anche la DNA polimerasi δ sul filamento di DNA discontinuo si replica da 5 'a 3'. A partire dal primer RNA, la DNA polimerasi δ sintetizza i frammenti di Okazaki sul filamento discontinuo fino a quando non incontra un primer RNA esistente. La prima base di RNA all'estremità 5 'del primer viene rimossa dall'attività esonucleasica. La rimozione completa del primer RNA viene eseguita dalle cosiddette endonucleasi lembo. Anche le lacune nel filamento di DNA discontinuo vengono chiuse con l'aiuto della polimerasi δ e riempite con deossinucleotidi . Una ligasi collega le rotture del filo rimanenti. Poiché il DNA può essere replicato solo sul filamento discontinuo finché è possibile il legame di un primer di RNA, rimane un pezzo minimo della lunghezza del primer di RNA. A seconda del legame dell'ultimo primer RNA, questo pezzo può essere significativamente più lungo (fino a 100 nucleotidi). Le informazioni sulla sequenza vengono così perse alle estremità del DNA e la lunghezza del cromosoma diminuisce con ogni divisione cellulare e la replicazione del DNA associata (vedi invecchiamento ).

L'attività della telomerasi non è rilevabile nella maggior parte delle cellule normali . La telomerasi è attiva solo negli organismi unicellulari e nelle cellule a divisione continua come le cellule del midollo osseo, le cellule della linea germinale (vedi anche cellula germinale ), le cellule embrionali (= cellule staminali embrionali ), le cellule staminali e alcuni tipi di cellule immunitarie negli organismi multicellulari.

La telomerasi è attiva anche nelle cellule tumorali , aiutandole a dividersi infinitamente spesso ea proliferare nel corpo. Le cellule non degenerate possono subire solo un certo numero di divisioni cellulari (il cosiddetto limite di Hayflick ).

Prove individuali

  1. ^ CW Greider, EH Blackburn: Identificazione di una specifica attività di transferasi terminale dei telomeri negli estratti di Tetrahymena. In: Cell . nastro 43 , 1985, pagg. 405-413 , doi : 10.1016 / 0092-8674 (85) 90170-9 , PMID 3907856 .
  2. ↑ G. Gavory, M. Farrow, S. Balasubramanian: requisito di lunghezza minima del dominio di allineamento dell'RNA della telomerasi umana per sostenere l'attività catalitica in vitro. In: Nucleic Acids Res . Vol.30, Issue 20, October 2002, pp. 4470-4480. PMID 12384594 , PMC 137139 (testo completo gratuito), doi: 10.1093 / nar / gkf575

letteratura

  • WK Purves, J. Markl: Biology. 7a edizione. Elsevier, Spektrum Akad. Verlag, Monaco di Baviera 2006, ISBN 3-8274-1630-2 .

link internet