Telómero
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Sumario
Descubrimiento
Los telómeros fueron identificados por H.J. Muller durante la década de los años 30. Desde entonces, se ha profundizado extraordinariamente en el conocimiento de estas estructuras, gracias a la introducción de la moderna tecnología de la Genética Molecular. Un resumen de los principales trabajos realizados en los primeros años de aplicación de estas técnicas fue publicado en 1984 por Blackburn y Szostack.[1]
Funciones de los telómeros
Los telómeros representan estructuras esenciales para las células, pues evitan la fusión cromosómica, desempeñan un importante papel en mantener la estabilidad cromosómica[2] y participan tanto en la meiosis como en la mitosis.[3]
Sin embargo, su función más notoria es la de servir como un reloj mitótico que mide y regula el número de las divisiones celulares.[4] Los telómeros se acortan con cada división celular y el número de divisiones que la célula puede experimentar se correlaciona con la longitud de los telómeros.[5] Este acortamiento pudiera eliminar genes indispensables para la vida o silenciar genes cercanos por el efecto de posición del telómero. Una longitud crítica pudiera ser la señal para la entrada en la senescencia celular.
Estructura
En los ciliados y en S. cerevisiae los telómeros se encuentran en una forma de estructura cromatínica particular no nucleosómica que ha sido denominada telosoma. Los nucleosomas adyacentes presentan histonas hipoacetiladas características de la cromatina que no se transcribe activamente.
En mamíferos, donde son mucho más largos, se presentan formados por nucleosomas pero hacia la zona más extrema aparecen como telosomas.
En casi todos los eucariontes estudiados, el ADN telomérico (ADNt) consiste en repeticiones en tanden de pequeñas secuencias nucleotídicas con una distribución asimétrica de los pares G:C, pues las G se acumulan en una de las hebras (hebra G) y se encuentran agrupadas. La hebra G está orientada de 5' a 3' hacia el extremo del telómero y forma el extremo 3' del ADN cromosómico.
En la zona más extrema no está apareada formando un segmento final monofibrilar con una longitud que varía según la especie. La longitud del telómero es variable. Cada organismo posee una longitud media característica. La cantidad de ADNt por cromosoma también fluctúa.
En algunos organismos la longitud promedio de los telómeros responde a cambios genéticos o nutricionales.
Replicación de los telómeros
En la estructura de los telómeros predomina la zona de repeticiones en la doble hebra y solamente el extremo terminal presenta la estructura monofibrilar. Aunque la telomerasa es necesaria para mantener la longitud de los telómeros, esta enzima sólo alarga la hebra G. La replicación de la hebra C debe hacerse por el sistema convencional de las polimerasas. En levaduras mutantes para la polimerasa a y la proteína replicativa C (RFC) tienen alteraciones en la síntesis de los telómeros. Tanto en levaduras, en humanos, como en otros organismos los telómeros se replican al final de la fase S.14
La replicación de los telómeros es sólo necesaria para compensar la pequeña y lenta pérdida de ADN que resulta de la replicación incompleta, por lo tanto debe ser considerada como una función de reparación. En este proceso, el ADN telomérico no tiene exactamente la función de molde. In vitro la telomerasa de Tetrahymena puede añadir hasta 500 nt antes de separarse del ADN. La síntesis de la hebra C por el sistema convencional de las polimerasas generaría una larga molécula bifibrilar con un extremo monofibrilar de 8 a 12 nucleótidos, que es un buen sustrato para la telomerasa.
El estado dinámico de los telómeros depende de varios factores, entre ellos, la procesividad de las telomerasas, la frecuencia de su acción sobre cada telómero particular y la velocidad de degradación del ADNt.15 Las PT como el hTRF1 también pueden regular su longitud.16
Se ha visto que en levaduras, un mutante (TEL1) deficiente en la regulación de los telómeros es homólogo de 2 genes implicados en la regulación del ciclo celular: el MEC1 en levaduras y el de la ataxia telangiectásica (ATM) en humanos, lo cual apunta a un vínculo entre la replicación de los telómeros y el ciclo celular.
Referencias
Plantilla:Listref- ↑ Blackburn E. H.; Szostak J. W. Molecular structure of centromeres and telomeres. Ann Rev Biochem 1984;53:163-94.
- ↑ Pommier J. P.; Lebeau J.; Ducray C.; Sabatier L. Chromosomal instability and alteration of telomere repeat sequence. Biochimie 1995;77:817-25.
- ↑ Kirk K. E.; Harmon B. P; Reichardt I. K.; Sedat J. W.; Blackburn E. H. Block in znaphase chromosome separation caused by telomerase template mutation. Science 1997;275:1478-81.
- ↑ Chiu C. P.; Harley C. B. Replicative senescence and cell inmortality: the role of telomeres and telomerase. Proc Soc Exp Biol Med 1997;214:99-106.
- ↑ Counter C. M. The roles of telomeres and telomerase in cell life span. Mutat Res 1996;366:45-63.
