Telomerase

Telomerase
Schema van de werking van telomerase. Het enzym bestaat uit een eiwitgedeelte (grijs) en een RNA-gedeelte (geel).
Identificatie
Alt. naam RNA-directed DNA polymerase
EC-nummer 2.7.7.49
CAS-nummer 9068-38-6
Databanken
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc Stofwisselingsroute
PDB-codes
RCSB PDB, PDBe, PDBj
PDBsum
Portaal  Portaalicoon   Biologie

Telomerase is een enzym dat in de celkern van bepaalde cellen voorkomt. Het bestaat voor een deel uit proteïne en voor een deel uit RNA. De proteïne is een enzym, een reverse transcriptase, terwijl het RNA-gedeelte als matrijs gebruikt wordt.[1]

Telomerase herstelt de telomeer na verlies van DNA dat optreedt als gevolg van onvolledige replicatie. Daardoor worden de chromosoomuiteinden beschermd tegen recombinatie, chromosoomfusie of afbraak door exonuclease. Omdat de DNA-polymerase tijdens replicatie aan het eind van het chromosoom geen primers meer vindt, is ze gedwongen vroegtijdig te stoppen. Daardoor wordt de telomeer bij elke celdeling 50-200 nucleotiden korter.[2] Deze vermindering van de lengte van de telomeren wordt grotendeels tegengegaan door de telomerase. Ook daar waar de activiteit van dit enzym hoog is, zoals in stamcellen, worden de telomeren na elke celdeling wat korter. Dit heeft veroudering van de weefsels en organen tot gevolg.[3]

Werking

De werking van de telomerase bestaat uit het transcriberen van een RNA-matrijs in DNA. De telomerase draagt een eigen matrijs bij zich die een sequentie heeft van 3'-CAAUCCCAAUC-5'. Deze sequentie kan variëren, maar is hetzelfde bij alle gewervelden. Het eerste gedeelte van de matrijs, weergegeven in cursief, dient voor het uitlijnen met het uiteinde van het chromosoom, dat reeds een herhalende telomeer-sequentie draagt. Het tweede deel van de matrijs wordt gebruikt bij reverse transcriptie in 5'-GGTTAG dat de veelvuldig herhaalde sequentie van de telomeer is.[4]

Activiteit

Telomerase is niet actief in somatische cellen, behalve in T- en B-lymfocyten. Het enzym is verder actief in eencellige organismen. Het is ook actief in de cellen van de kiembaan, in geslachtscellen, in vroege embryo's en in de stamcellen van meercellige organismen.[1][5] Telomerase is ook actief in kankercellen, waardoor deze zich kunnen blijven delen, zonder dat de chromosomen schade ondervinden.[6] Niet-kankercellen kunnen zich maar 40 tot 60 keer delen, waarna apoptose optreedt.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. ↑ a b (en) Yadav, Prem Singh (24 december 2019). Telomerase Structure and Function, Activity and Its Regulation with Emerging Methods of Measurement in Eukaryotes. IntechOpen. ISBN 978-1-78984-575-4.
  2. ↑ Paulo, A. (1 januari 2017). 5.09 - Targeting Promoter Quadruplex Nucleic Acids for Cancer Therapy. Elsevier, Oxford, 308–340. ISBN 978-0-12-803201-5 "Mean telomere length in the MCF7 cell line is c. 6 kilobases, and c. 100 nucleotides are lost per round of replication"
  3. ↑ Vaiserman, Alexander, Krasnienkov, Dmytro (2021). Telomere Length as a Marker of Biological Age: State-of-the-Art, Open Issues, and Future Perspectives. Frontiers in Genetics 11. ISSN:1664-8021. DOI:10.3389/fgene.2020.630186/full.
  4. ↑ Gavory, Gérald, Farrow, Mark, Balasubramanian, Shankar (15 oktober 2002). Minimum length requirement of the alignment domain of human telomerase RNA to sustain catalytic activity in vitro. Nucleic Acids Research 30 (20): 4470–4480. ISSN:0305-1048. PMID: 12384594
  5. ↑ Ozturk, Saffet (1 februari 2015). Telomerase Activity and Telomere Length in Male Germ Cells. Biology of Reproduction 92 (2). ISSN:0006-3363. DOI:10.1095/biolreprod.114.124008.
  6. ↑ (en) Remes, K., Norrback, K.-F., Rosenquist, R., Mehle, C., Lindh, J. (2000-02). Telomere length and telomerase activity in malignant lymphomas at diagnosis and relapse. British Journal of Cancer 82 (3): 601–607. ISSN:1532-1827. DOI:10.1054/bjoc.1999.0970.