VL2: Telomere & Zentromere Flashcards
Telomerase – Zusammensetzung und Funktion
Die Telomerase ist eine Reverse Transkriptase (synthetisiert DNA mittels eigenem RNA-template) um der Verkürzung der Telomerenden am Folgestrang bei der Replikation entgegenzuwirken.
Sie besteht aus:
- Est1, Est2, Est3 und TLC1 (in Hefe)
- hTERT (human TElomerase Reverse Transcriptase), Est1A/1B, hTERC (human TElomerase RNA Comonent) und Dyskerin (im Menschen)
Telomerstruktur
Telomere haben nach der Replikation am Folgestrang einen 3‘-Überhang, da die Sequenz des letzten Primers nicht synthetisiert werden kann (hierfür bräuchte es einen weiteren Primer upstream, damit die Polymerase dort beginnen kann.
Telomere haben folgende DNA-Sequenz:
Ciliaten: -5‘-TTGGGG-3‘
Säuger: -5’-TTAGGGG-3‘
S. cerevisiae: -5‘-TG_((1-3) )-3‘
Der 3‘-Überhang bildet außerdem einen „D-loop“ als Schutzkappe gegen Exonukleasen aus
Regulierung der Rekrutierung von Telomerase
- Cdc13 bindet an G-reichen 3‘-Überhang
- Rekrutiert wiederum Est1, welches Komplex mit Est2, Est3 und TLC1 bildet
- Telomerase verlängert 3‘-Überhang
- Kurz darauf bindet Stn1, ein Telomerase-Inhibitor an Cdc13
- Telomerase fällt dann wieder ab und Pol alpha Primase kann loslegen…
- Siehe Karteikarte
Telomer-Längenhomöostase
Gleichgewicht zwischen Verlängerung durch Telomerase und Verkürzung durch Replikation:
- Rap1 = DNA-bindendes Protein mit hoher Affinität für G-reiche Sequenzen der Telomere
- Rif1 und Rif2 (=Rap interacting protein) binden an Rap und sind negative Regulatoren der Telomerase
- Je länger die Telomere, desto mehr Rap/Rif-Proteine gebunden (da Telomere repetitive Sequenzen sind) und desto weniger aktiv ist die Telomerase, was zur Verkürzung der Telomere durch Replikation führt -> Gleichgewicht
- Siehe Karteikarte
Telomer-Dysfunktion
Verlust von Telomerischen Nukleoprotein-Komponenten (Schutzkappen) führt zu Chromosomenfusionen und Krebserkrankung
Krebszellen teilen sich generell sehr schnell, dementsprechend schnell verkürzen sich ihre Telomere, was im normalfall beim Unterschreiten der Hayflick-Grenze zur Einleitung der Apoptose führt. Krebszellen reaktivieren dann jedoch die Telomerase, sodass sie dann wieder ungehindert wachsen können.
