¿Cómo funciona la telomerasa?
La telomerasa es un importante enzima encargado de mantener la longitud de los telómeros. Los telómeros son las estructuras que forma el ADN, conjuntamente con proteínas, en los extremos de los cromosomas. Los cromosomas son, en sentido estricto, secuencias de ADN lineal, acompañadas por proteínas que contribuyen a su plegamiento. Puedes profundizar en los telómeros aquí o sobre los cromosomas aquí.
Cada vez que la célula se divide el ADN se ha de copiar para dar a cada célula hija una copia igual de todo el ADN. La replicación celular del ADN es semiconservativa. Es decir, cada célula hija tendrá una hebra de ADN de la madre y la otra sintetizada nueva. Las hebras de ADN se sintetizan en sentido 5’ hacia el 3’ por la ADN polimerasa. Este sistema tiene un problema cuando se trata de copiar los extremos de una secuencia de ADN lineal.
La ADN polimerasa necesita un extremo 3’ -OH al que añadir nucleótidos para elongar el ADN. Por eso emplea un cebador (una pequeña secuencia de ARN) que une al ADN antes de empezar a elongar el ADN. La replicación de ambas hebras de ADN se hace simultáneamente, una de las hebras se copia en sentido 5’ a 3’ toda seguida. La otra hebra está en sentido 3’ a 5’, por lo que otra ADN polimerasa va copiando pequeños fragmentos de ADN a medida que las hebras se van separando. Estos fragmentos se denominan fragmentos de Okazaki, puedes saber más de ellos en nuestro artículo aquí .
Tras la elongación del ADN estos cebadores se quitan. Los cebadores situados en la cadena elongada mediante fragmentos de Okazaki son sustituidos por ADN cuando continúa la elongación del fragmento anterior. Sin embargo, los cebadores de los extremos del cromosoma no pueden ser sustituidos por ADN, porque no hay un extremo 3’ al que añadir bases. Quedan así la nueva hebra de ADN más corta que la original.
Si esto no se solucionara con cada división celular se perdería material genético hasta afectar a algún gen. Por suerte esta contingencia ya está prevista y los telomeros son secuencias sin sentido, con una estructura similar a TTTAGGG, en tándem una detrás de otra. De esta manera los 15 a 25 nucleótidos que se pierden con cada división celular son de un ADN que no codifica para ningún gen. Pero estas secuencias se han de reponer con el fin de asegurar que nunca se llegue hasta las secuencias que contienen información.
por su descubrimiento de “cómo los telomeros y el ezima telomerasa protegen a los cromosomas” Elizabeth H. Blackburn, Carol W. Greider y Jack W. Szostak recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 2009.