Основная функция этих участков — поддержание целостности концов хромосом;
Теломера содержит специальные последовательности ДНК, обеспечивающие точную репликацию хромосом;
Кроме своей роли в репликации и кэпировании хромосом теломеры, участвуют в мейотическом спаривании хромосомом, мейотической и митотической сегрегации хромосом и в организации ядра;
Ответственны за прикрепление хромосом к ядерным матриксом;
Теломеры также защищают концы ДНК от деградации экзонуклеазами и предотвращают активацию системы репарации.
"КОНЦЕВАЯ НЕДОРЕПЛИКАЦИЯ ДНК"
"КОНЦЕВАЯ НЕДОРЕПЛИКАЦИЯ ДНК"
ДНК-полимеразы, синтезируя дочернюю цепь ДНК, прочитывают родительскую цепь в направлении от ее 3'-конца к 5'-концу. Соответственно дочерняя цепь синтезируется в направлении 5' 3'. В противоположном направлении синтез цепи ДНК фермент катализировать не может.
ДНК-полимераза начинает синтез только со специального РНК-праймера - короткой РНК-затравки, комплементарной ДНК.
После окончания синтеза ДНК РНК- праймеры удаляются, а пропуски в одной из дочерних цепей ДНК заполняются ДНК-полимеразой. Однако на 3'-конце ДНК такой пропуск заполнен быть не может, и поэтому 3'-концевые участки ДНК остаются однотяжевыми, а их 5’- концевые участки - недореплицированными.
Отсюда ясно, что каждый раунд репликации хромосом будет приводить к их укорочению.
Понятно, что прежде всего должна сокращаться длина теломерной ДНК.
Гипотеза А.М. Оловникова
Гипотеза А.М. Оловникова
Первым на проблему "концевой недорепликации ДНК" обратил внимание А.М. Оловников в 1971 году.
Он высказал гипотезу о том, что потеря концевых последовательностей днк вследствие их недорепликации ведет к старению клетки.
Иными словами, предполагалось, что процесс укорочения теломер и есть тот часовой механизм, который определяет репликативный потенциал "смертной" клетки, и когда длина теломер становится угрожающе короткой, этот механизм предотвращает дальнейшее деление клетки.
А.М. Оловников предположил также, что в нестареющих клетках (a K НИМ кроме раковых относятся зародышевые, стволовые и другие генеративные клетки) должна существовать специализированная ферментативная система, которая контролирует поддерживает длину теломерной ДНК.
