Hvorfor replikeres eukaryotiske telomerer forskelligt end resten af kromosomet?

1. Problemet med slutreplikation:

* DNA -polymerase kan kun tilføje nukleotider til 3 'enden af en DNA -streng. Dette betyder under DNA -replikation, den førende streng kan replikeres kontinuerligt, men den hængende streng syntetiseres i korte Okazaki -fragmenter.

* Hvert Okazaki -fragment har brug for en RNA -primer. Disse primere fjernes og erstattes med DNA, men den allerførste primer på den hængende streng kan ikke udskiftes, fordi der er ingen 3 'ende for DNA -polymerase at strække sig fra.

* Dette efterlader et hul i den 5 'ende af hver nyligt replikeret hængende streng. Med hver replikationsrunde bliver dette hul større, hvilket fører til progressiv forkortelse af kromosomet.

2. Telomerer som beskyttende hætter:

* Telomerer er gentagne DNA -sekvenser i enderne af kromosomer. De fungerer som beskyttelseshætter, forhindrer nedbrydning af vigtig genetisk information og forhindrer kromosomer i at smelte sammen med hinanden.

* Hvis telomerer blev replikeret som resten af kromosomet, ville de til sidst gå tabt, hvilket førte til kromosominstabilitet og celledød.

3. Telomerase:Løsningen til slutreplikationsproblemet:

* Telomerase er et specialiseret enzym, der tilføjer telomere -gentagelser til enderne af kromosomer.

* Det fungerer som en omvendt transkriptase ved hjælp af en RNA -skabelon til at tilføje telomere -sekvenser til 3 'enden af den hængende streng, hvilket effektivt udvider kromosomet.

* Dette kompenserer for tabet af DNA under replikation og opretholder længden af telomerer.

Hvorfor er dette vigtigt?

* Telomerforkortelse er forbundet med aldring og celle senescens. Når celler deles, forkortes telomerer gradvist og når til sidst et kritisk punkt, hvor celler stopper opdelingen. Dette menes at være en mekanisme, der forhindrer ukontrolleret cellevækst og kræft.

* Telomeraseaktivitet dysreguleres ofte i kræftceller. Kræftceller opregulerer ofte telomerase, så de kan opretholde deres telomerer og spredes på ubestemt tid.

Sammenfattende er den unikke replikation af telomerer vigtig for at opretholde integriteten af kromosomer og forhindre tab af genetisk information. Det er en vigtig proces, der hjælper med at sikre stabiliteten af vores genomer og den rette funktion af vores celler.