Replicarea telomerelor

Telomerii sunt structuri cromatidiene specializate, situate la capetele cromozomilor eucariotei, care asigura stabilitatea cromozomilor si impiedica unirea acestora prin capetele lor.

Telomerii cromozomilor umani alcatuiti din ADN si proteine au o structura identica cu alte specii si puternic conservata in decursul evolutiei.

Telomerii sunt alcatuiti din elemente repetitive formate din cate 6 nucleotide, la om  T T A G G G dispuse grupat sau in tandem in functie de tesut sid e varsta persoanei.

Datorita particularitatilor de replicare a ADNului liniar care implica folosirea unor amorse pentru initierea replicarii, la fiecare capat al catenei nesintetizate de ADN, corespunzatoare ultimei amorse care nu este replicata.

Aceatsa se pliaza inapoi si formeaza o structura ac de par care stabilizeaza ADNul.

Un fenomen caracteristic telomerelor este pierderea constanta la fiecare replicare a unor secvente de ADN, deoarece la capatul 5' al catenei noi replicarea este incompleta. Si la fiecare ciclu celular se pierd intre 25-200 perechi de baze.

Dupa un numar de diviziuni duce la oprirea replicarii.

Datorita eroziunii permanente a telomerilor, celulele umane au un numar limitat de diviziuni in vivo si in vitro.

Cand telomerele ating o lungime minima critica,celula inceteaza sa se mai divida.

Pierderea secventelor telomerice poate fi compensata prin aditia secventelor de cate 6 nucleotide la capatul 3' al unei catene de ADN, prin actiunea enzimei numita telomeraza, care stabilizeaza telomerele si previne scurtarea acestora.

Telomeraza este in mod normal exprimata in celulele germinale tinere in blastocist si in majoritatea tesuturilor embriofetale in saptamanile 16-20 ale dezvoltarii.

Ulterior, activitatea telomerazei scade progresiv in viata fetala si dispare postnatal in aproape toate celulele somatice normale cu exceptia celuleor stem din maduva osoasa.

Disparitia activitatii telomerazice in celulele somatice postnatal determina scurtarea progresiva a telomerelor dupa fiecare diviziune odata cu varsta.

Atunci cand la o varsta inaintata se atinge o lungime minima critita, diviziunea se opreste si incepe procesul de imbatranire sau senescenta.

Pierderea telomerelor determina de asemenea instabilitatea genomului uman si cresterea frecventei rearanjarilor cromozomiale

Telomeraza poate fi activata postnatal in anumite stari inflamatorii, dar mai ales in celulele canceroase. La nivelul acestora se opreste scurtarea telomerelor, creste stabilitatea acestora si stimuleaza proliferarea celulara.

Genele care codifica activitatea telomerazei sunt localizate pe bratul scurt al cromozomului 5 si pe cel lung al cromozomului 3.

In ultimii ani s-a acordat o atentie deosebita corelatiei dintre scurtarea telomerelor, senescenta sau imbatranirea celulara, expresia telomerazei si cancerele umane.