Telómero
A los telómeros ( / t ɛ l ə m ɪər / o / t i l ə m ɪər / , de griego antiguo : τέλος , romanized : télos , lit. 'fin' y del griego : μέρος , romanized : meros , lit. 'part') es una región de secuencias de nucleótidos repetitivas asociadas con proteínas especializadas en los extremos decromosomas . Aunque existen diferentes arquitecturas, los telómeros, en un sentido amplio, son una característica genética generalizada que se encuentra con mayor frecuencia en eucariotas . En la mayoría, si no en todas las especies que los poseen, protegen las regiones terminales del ADN cromosómico de la degradación progresiva y aseguran la integridad de los cromosomas lineales al evitar que los sistemas de reparación del ADN confundan los extremos de la hebra de ADN con una rotura de doble hebra .
A principios de la década de 1970, el teórico soviético Alexei Olovnikov reconoció por primera vez que los cromosomas no podían replicar completamente sus extremos; esto se denomina "problema de finalización de la replicación". Basándose en esto, y para acomodar la idea de Leonard Hayflick de división celular somática limitada , Olovnikov sugirió que las secuencias de ADN se pierden cada vez que una célula se replica hasta que la pérdida alcanza un nivel crítico, momento en el cual termina la división celular. [1] [ investigación original? ]
En 1975-1977, Elizabeth Blackburn , trabajando como becaria postdoctoral en la Universidad de Yale con Joseph G. Gall , descubrió la naturaleza inusual de los telómeros, con sus simples secuencias de ADN repetidas que componen los extremos de los cromosomas. [2] Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2009 por el descubrimiento de cómo los cromosomas están protegidos por los telómeros y la enzima telomerasa . [3]
En 1983, Barbara McClintock , una citogenética estadounidense y la primera mujer en recibir un Premio Nobel de Fisiología o Medicina no compartido , recibió el Premio Nobel por observar que los cromosomas que carecen de partes terminales se volvieron "pegajosos" y planteó la hipótesis de la existencia de una estructura especial en el punta cromosómica que mantendría la estabilidad cromosómica. [4]
Durante la replicación del ADN, la ADN polimerasa no puede replicar las secuencias presentes en los extremos 3 ' . Esto es una consecuencia de su modo unidireccional de síntesis de ADN: solo puede unir nuevos nucleótidos a un extremo 3 'existente (es decir, la síntesis progresa 5'-3') y, por lo tanto, requiere un cebador para iniciar la replicación. En la hebra principal (orientada 5'-3 'dentro de la horquilla de replicación), la ADN-polimerasa se replica continuamente desde el punto de inicio hasta el final de la hebra con el cebador (hecho de ARN) luego es escindido y sustituido por ADN. Sin embargo, la hebra rezagada está orientada 3'-5 'con respecto a la horquilla de replicación, por lo que la replicación continua por la ADN-polimerasa es imposible, lo que requiere una replicación discontinua que implica la síntesis repetida de cebadores más allá de 5' del sitio de iniciación (ver rezago replicación de cadena ). El último cebador que participa en la replicación de la hebra retrasada se encuentra cerca del extremo 3 'de la plantilla (correspondiente al extremo 5' potencial de la hebra retrasada). Originalmente se creía que el último cebador se ubicaría al final de la plantilla, por lo tanto, una vez eliminado, la ADN polimerasa que sustituye los cebadores con ADN (ADN-Pol δ en eucariotas) [nota 1]sería incapaz de sintetizar el "ADN de reemplazo" del extremo 5 'de la hebra rezagada de modo que los nucleótidos molde previamente emparejados con el último cebador no se replicarían. [5] Desde entonces se ha cuestionado si el último cebador de hebra rezagada se coloca exactamente en el extremo 3 'de la plantilla y se demostró que se sintetiza más bien a una distancia de aproximadamente 70-100 nucleótidos, lo que es consistente con el hallazgo. que el ADN en células humanas cultivadas se acorta en 50-100 pares de bases por división celular . [6]
Si las secuencias de codificación se degradan en este proceso, se perderá un código genético potencialmente vital. Los telómeros son secuencias repetitivas no codificantes ubicadas en los extremos de los cromosomas lineales para actuar como amortiguadores para las secuencias codificantes más atrás. Ellos "tapan" las secuencias finales y se degradan progresivamente en el proceso de replicación del ADN.
