los telómeros son secuencias de nucleótidos cortos que se encuentran al final de los cromosomas lineales que protegen la información genética. En los vertebrados, los telómeros tienen la secuencia hexamérica TTAGGG.
durante la replicación del ADN, el ADN de doble cadena se desenrolla y la ADN polimerasa sintetiza nuevas hebras. Sin embargo, como la polimerasa de ADN se mueve de manera unidireccional (de 5′ a 3′), solo la cadena principal puede replicarse continuamente. En el caso de la cadena rezagada, la replicación del ADN es discontinua., En los seres humanos, pequeños cebadores de ARN se unen al ADN de la hebra rezagada, y el ADN se sintetiza en pequeños tramos de aproximadamente 100-200 nucleótidos, que se denominan fragmentos de Okazaki . Los cebadores de ARN se eliminan, se reemplazan con ADN y los fragmentos de Okazaki se ligan entre sí. Al final de la hebra rezagada, es imposible unir una imprimación de ARN, lo que significa que habrá una pequeña cantidad de ADN perdido cada vez que la célula se divide. Este «problema de replicación final» tiene graves consecuencias para la célula, ya que significa que la secuencia de ADN no se puede replicar correctamente, con la pérdida de información genética.,
para evitar esto, los telómeros se repiten de cientos a miles de veces al final de los cromosomas. Cada vez que se produce la división celular, una pequeña sección de secuencias teloméricas se pierde para el problema de replicación final, protegiendo así la información genética. En algún momento, los telómeros se vuelven críticamente cortos. Este desgaste conduce a la senescencia celular, donde la célula es incapaz de dividirse, o la muerte celular apoptótica. Los telómeros son la base para el límite de Hayflick, el número de veces que una célula es capaz de dividirse antes de alcanzar la senescencia .,
los telómeros se encuentran en el extremo de los cromosomas, donde ayudan a proteger contra la pérdida de ADN durante la replicación.
los telómeros pueden ser restaurados por la enzima telomerasa, que extiende la longitud de los telómeros. La actividad de la telomerasa se encuentra en las células que se dividen regularmente, como las células madre y las células linfocíticas del sistema inmunitario. Los telómeros también se pueden extender a través de la vía alternativa de alargamiento de los telómeros (ALT)., En este caso, en lugar de extenderse, los telómeros se cambian entre cromosomas por recombinación homóloga. Como resultado del intercambio de telómeros, un conjunto de células hijas tendrá telómeros más cortos, y el otro conjunto tendrá telómeros más largos. Aunque todavía no se entiende completamente, la vía de ALT se revisa en .
un inconveniente de la extensión de los telómeros es el potencial de división celular incontrolada y cáncer. Se ha encontrado una actividad anormalmente alta de la telomerasa en la mayoría de las células cancerosas, y los tumores no telomerasas a menudo muestran activación de la vía ALT., Además de la posibilidad de perder información genética, las células con telómeros cortos tienen un alto riesgo de recombinación cromosómica inadecuada, lo que puede conducir a inestabilidad genética y aneuploidía (un número anormal de cromosomas).
la geometría celular juega un papel importante en la arquitectura nuclear y la dinámica cromosómica, incluyendo los telómeros . Trabajos recientes han demostrado que las fuerzas mecánicas pueden regular las vías involucradas en el mantenimiento de la integridad del genoma. ATR es una proteína nuclear que puede detectar daños en el ADN., Tras el estrés osmótico o el estiramiento mecánico, ATR se relocaliza a la membrana nuclear, lo que sugiere que ATR es mecanosensible, y esta propiedad ayuda a proteger el ADN de las tensiones mecánicas . Además, el estiramiento de la estructura del telómero tetraplex mediante pinzas magnéticas ha demostrado que existe en tres estados distintos, plegados que tienen diferentes vidas y estabilidad mecánica . Estos hallazgos sugieren que las fuerzas mecánicas influyen en el papel de los telómeros en la protección del genoma y en la tumorogénesis .
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