biologia

Replicación de telómeros
Los telómeros son estructuras cuya función principal es dar estabilidad al cromosoma, de hecho los cromosomas partidos se degradan por los extremos sin telómeros. Se ha visto que los telómeros están formados por secuencias de longitud muy variable formadas por repeticiones de secuencias muy cortas ricas en G, sobre todo se han estudiado en protozoos ciliados,como Tetrahymena, Euplotes y Oxitrichia, ya que en su desarrollo los cromosomas se fragmentan adicionándose 40 000-100 000 telómeros, dependiendo de la especie.
ORGANISMO
SECUENCIA
LONGITUD kb
Tetrahymena
TTGGGG
0.4-0.6
Oxitrichia
TTTTGGGG
0.032
Euplotes
TTTTGGGG
0.18
Ratón
TTAGGG
100-150
Hombre
TTAGGG
2-20

Los telómeros tienen extremos protuberantes en 3’. Al eliminarse el iniciador, elDNA se iría acortando en cada ronda de replicación, por lo que ha de haber un mecanismo que alargue los telómeros  en el que juega un papel central latelomerasa, un complejo ribonucleoprotéico (RNA + proteínas) que sintetiza DNA con un molde RNA. La telomerasa contiene un corto componente RNA de 159 bases (en Tetrahymena, 192 bases en Euplotes). Cada RNA incluye una secuencia de 15-22 bases quees idéntica a 2 repeticiones de una secuencia rica en repeticiones de C. Este RNA proporciona el molde para sintetizar repeticiones ricas en G. Las bases son añadidas individualmente en la secuencia correcta.  La enzima avanza discontinuamente: el molde de RNA se posiciona sobre el primer de DNA, varios nucleótidos se adicionan al primer y entonces la enzima se transloca (molde movible), paracomenzar otra vez y así se van sintetizando las secuencias repetidas del telómero. Este mecanismo permite el alargamiento del extremo protuberante en 3’:
No se conoce como la cadena complementaria al telómero se ensambla, pero se puede especular que se sintetiza usando los extremos 3’OH de una horquilla terminal GT como cebador para la síntesis de DNA, así el telómero sintetizado a su vez sirve demolde para que la DNA polimerasa sintetice la complementaria dando lugar a DNA de banda doble. La siguiente figura  propone la existencia de un cuarteto de residuos de G, formados por una asociación de una G de cada unidad repetitiva:
En el ej. de la figura, la segunda G de cada  una de 4 unidades sucesivas de T2G4, forman un miembro del cuarteto.  El resto de las unidades repetidas forman lazoshacia fuera.  La asociación entre los residuos de G requiere que 2 de ellos cambien la orientación de la base con relación al azúcar (de la usual configuración anti a la no usual sin). La formación de esta estructura atestigua la propiedades no usuales de las secuencias ricas en G in vitro, pero no se ha demostrado que el cuarteto de G interaccione de esta forma in vivo.
Se han aislado RNAs detelomerasa (de humano, de ratón). La parte proteica, mucho más difícil de aislar, se ha conseguido en Euplotes, contiene regiones de homología con la transcriptasa inversa que, al igual que la telomerasa, sintetiza DNA con molde de RNA; además mutantes en esta región de la telomerasa pierden la actividad in vitro (in vivoel mutante tiene telómeros muy cortos). Se han encontrado genes homólogos enlevadura y humanos, lo que sugiere que todas las telomerasas tienen actividad transcriptasa inversa.
Una caracteristica de los telómeros es su dinamismo: la telomerasa lo alarga y sucesivas rondas de replicación tienden a acortarlo. No se sabe cual es el mecanismo que regula la longitud del telómero; pero probablemente están implicadas proteínas de unión a telómeros. Se han aislado varias:1)       En protozoos ciliados, la TBP (Telomere Binding Protein) se une a la banda simple del telómero.
2)       En mamíferos, TRF1 (Telomere Repeat Factor) .
3)       En levaduras, Rap1.
TRF1 y Rap1 se unen a DNA de doble banda, se cree que están implicadas en el mantenimiento de la longitud de los telómeros y su protección. La longitud de los telómeros permanece mas o menos constante en células con...