Terminación de la replicación

Los replicones que se replican unidireccionalmente terminan la síntesis en el origen. Algunos replicones tienen un sitio de terminación, en E. coli es el punto terC que se ubica en el lado opuesto de OriC. Se ha identificado dos regiones (T1 o terC1 y T2 o terC2) localizadas a 100 Kb del punto medio. La terminación requiere del producto del gen tus, el cual probablemente reconozca a T1 y T2. En los cromosomas circulares se puede llevar a cabo perfectamente la replicación de todo el genoma. En eucariontes termina cuando encuentra otro sitio OriC. En los cromosomas lineares de eucariontes existe un problema: al eliminar los RNA primer en los extremos del cromosoma, no existe un extremo 3'OH para poder completar la cadena complementaria, por lo que en cada generación celular se pierde información en los extremos, acortándose cada vez más el cromosoma. Una adaptación, que permite que esto no tenga fatales consecuencias la constituye el telómero y la telomerasa.

Cuando Watson se percató que al duplicarse las moléculas lineales de DNA dejan en los extremos una región sin replicar, infirió que esto acortaría los cromosomas en cada generación celular y que la pérdida de genes debía desencadenar la muerte celular. Posteriormente, Elizabeth Blackburn describió en 1978, los telómeros del ciliado Tetrahymena con secuencias repetidas 5’-TTGGGG-3’, y otros autores encontraron:

En 1984, Greider y Blackburn descubrieron que la enzima telomerasa es capaz de polimerizar las secuencias faltantes en los extremos de las moléculas lineales del DNA. La telomerasa es un complejo molecular de proteína + RNA que se encuentra en casi todos las eucariontes. En eucariontes unicelulares (como los protozoarios) siempre está presente, lo cual se ha relacionado con la división continua de estos organismos.

Por el contrario, en células somáticas de pluricelulares la telomerasa se encuentra en pocas cantidades y no es activa, así que los telómeros se van acortando conforme se dividen las células y el organismo envejece. De ahí que el acortamiento de los telómeros se haya relacionado con el número de divisiones posibles que pueden tener las células normales hasta que ya no pueden dividirse (senescencia).
                  
La senescencia no ocurre en los eucariontes unicelulares o en las células cancerosas. Se propone que esto ocurre porque se mantiene el tamaño del telómero más o menos constante por la telomerasa, que realmente es una enzima con actividad de transcriptasa inversa. En el ratón la telomerasa está formada por una proteína denominada TERT y un RNA (TERC) que tiene la secuencia 5’-TTAGGG-3’. En los cromosomas humanos y en más de 100 especies de vertebrados, la secuencia del telómero es igual a la del ratón.

¿Cómo se mantiene el tamaño de los telómeros por acción de la telomerasa?