2003:C7:C719:F500:9DE5:1FBD:89DA:8258 am 22. April 2024 um 13:47 Uhr

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{{Infobox Protein
| Name=Telomerase
| Bild=Telomerase illustration.jpg
| EC-Nummer=2.7.7.49
| CAS=9068-38-6
| GeneCards = TERT
| Kategorie=Nukleotidyltransferase
| Reaktionsart=
| Substrat=DNA
| Produkte=Telomere der DNA
}}

Die '''Telomerase''' ist ein [[Enzym]] des [[Zellkern]]s, welches aus einem [[Protein]]- (TERT) und einem langen [[RNA]]-Anteil (TR) besteht und somit ein [[Ribonukleoprotein]] ist. Dieses Enzym stellt die Endstücke der [[Chromosomen]], die sogenannten [[Telomer]]e, wieder her. Die [[Katalysatoraktivität|Enzymaktivität]] der Telomerase lässt sich durch die [[TRAP-Methode]] feststellen.

== Entdeckung ==
Die Telomerase wurde 1985 von den beiden Forscherinnen [[Elizabeth Blackburn]] und [[Carol Greider]] in dem [[Wimpertierchen]] ''[[Tetrahymena]]'' entdeckt.<ref>{{Literatur |Autor=C. W. Greider, E. H. Blackburn |Titel=Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. |Sammelwerk=Cell |Band=43 |Datum=1985 |Seiten=405-413 |DOI=10.1016/0092-8674(85)90170-9 |PMID=3907856}}</ref> Sie wurden dafür 2009 mit dem [[Paul-Ehrlich-und-Ludwig-Darmstaedter-Preis|Paul-Ehrlich-Preis]] und, zusammen mit [[Jack W. Szostak]], mit dem [[Nobelpreis für Physiologie oder Medizin|Nobelpreis für Physiologie und Medizin]] ausgezeichnet.

== Merkmale ==
Das Enzym ist eine [[reverse Transkriptase]] (Telomerase-Reverse-Transkriptase, TERT), welche den [[RNA]]-Anteil (Telomerase-RNA, TR oder TERC) als [[Matrize (Genetik)|Matrize]] (Vorlage) verwendet. Beim Menschen ist der RNA-Anteil (hTERC, mit h für human) beispielsweise die Sequenz 3'-[[Cytosin|C]][[Adenin|A]]A[[Uracil|U]]CCCAAUC-5', was bedeutet, dass das Telomer jeweils um eine Sequenz d(5'-[[Guanin|G]]G[[Thymin|T]]TAG-3') verlängert wird (Präfix d meint DNA statt RNA).<ref name="pmid12384594">G. Gavory, M. Farrow, S. Balasubramanian: ''Minimum length requirement of the alignment domain of human telomerase RNA to sustain catalytic activity in vitro.'' In: ''Nucleic Acids Res.'' Vol. 30, Issue 20, Oktober 2002, S. 4470–4480. PMID 12384594, {{PMC|137139}}, [[doi:10.1093/nar/gkf575]]</ref>

== Funktion ==
Die Länge der Telomere ist bei verschiedenen [[Art (Biologie)|Arten]] unterschiedlich. Bei Menschen beträgt die Länge etwa 10 kb ([[Basenpaar|Kilobasen]]), nach mehreren Zellteilungen (etwa 50–100) kann eine Länge von ca. 4–6 kb erreicht werden. Danach geht die Zelle in die [[Zellzyklus#Phasen|Ruhephase]] über und teilt sich nicht mehr. Bei jeder [[Zellteilung]] geht ein Stück (ca. 100 Nukleotide) der Telomere verloren. Die Telomerase verhindert in bestimmten Zellen durch die Wiederherstellung der Telomere, dass die [[Chromosom]]en mit jeder Zellteilung kürzer werden und umgeht so das End-[[Replikation]]sproblem.

Dieses Problem entsteht, da die [[DNA-Polymerase]] δ am diskontinuierlichen DNA-Strang ebenfalls von 5' nach 3' repliziert. Am diskontinuierlichen Strang synthetisiert die DNA-Polymerase δ ausgehend vom RNA-Primer die [[Okazaki-Fragment]]e, bis sie auf einen bestehenden RNA-Primer stößt. Durch Exonukleaseaktivität wird die erste RNA-Base am 5'-Ende des Primers entfernt. Die vollständige Entfernung des RNA-Primers übernehmen sogenannte Flap-Endonukleasen. Die Lücken des diskontinuierlichen DNA-Strangs werden ebenfalls mit Hilfe der Polymerase δ geschlossen und mit [[Nukleotide|Desoxynukleotiden]] gefüllt. Eine Ligase verknüpft die noch bestehenden Strangbrüche. Da am diskontinuierlichen Strang DNA nur so lange repliziert werden kann, solange die Bindung eines RNA-Primers möglich ist, bleibt minimal ein Stück der Länge des RNA-Primers übrig. Abhängig von der Bindung des letzten RNA-Primers kann dieses Stück deutlich länger sein (bis zu 100 Nukleotide). Somit gehen Sequenzinformationen an den DNA-Enden verloren und die Chromosomenlänge nimmt mit jeder Zellteilung und der damit verbundenen DNA-Replikation ab (siehe [[Zellseneszenz]]).

In den meisten normalen [[Zelle (Biologie)|Zellen]] ist die Aktivität der Telomerase nicht nachweisbar. Aktiv ist die Telomerase nur bei [[Einzeller|einzelligen]] Organismen sowie in sich kontinuierlich teilenden Zellen, wie Knochenmarkszellen, Zellen der [[Keimbahn]] (siehe auch [[Keimzelle]]), Embryonalzellen (= [[Stammzelle#Embryonale Stammzellen|embryonale Stammzellen]]), [[Stammzelle]]n sowie bei bestimmten Arten von [[Immunzelle]]n bei mehrzelligen Organismen.

Die Telomerase ist außerdem aktiv in [[Krebs (Medizin)|Krebszellen]] und verhilft ihnen dadurch dazu, sich unendlich oft zu teilen und im Körper zu wuchern. Nicht entartete Zellen können sich nur einer bestimmten Anzahl von Zellteilungen unterziehen (sogenannte [[Hayflick-Grenze]]).

== Einzelnachweise ==
<references />

== Literatur ==
* W. K. Purves, J. Markl: ''Biologie.'' 7. Auflage. Elsevier, Spektrum Akad. Verlag, München 2006, ISBN 3-8274-1630-2.

== Weblinks ==
* [https://telomerase.asu.edu/ Umfangreiche Telomerase-Datenbank] (englisch)

{{Gesprochene Version
|datei = De-Telomerase-article.ogg
}}

[[Kategorie:Proteinkomplex]]
[[Kategorie:Nukleotidyltransferase]]
[[Kategorie:Entwicklungsbiologie]]
[[Kategorie:Gerontologie]]
[[Kategorie:Ribonukleoprotein]]

Telomerase - Versionsgeschichte

2003:C7:C719:F500:9DE5:1FBD:89DA:8258 am 22. April 2024 um 13:47 Uhr