Qué son los telómeros y la telomerasa, y su papel e impacto en el campo de la biología molecular
Los telómeros son complejos cortos de ADN-proteína que existen en los extremos de los cromosomas lineales en las células eucariotas. Son una estructura especial compuesta por secuencias cortas múltiples repetidas no transcritas (TTAGGG) y algunas proteínas de unión. Las proteínas de unión a los telómeros forman una estructura de "tapa" especial. La función de los telómeros es mantener la integridad de los cromosomas y controlar el ciclo de división celular, y está estrechamente relacionada con la apoptosis, la transformación celular y la inmortalización.
Existe una clara relación entre los telómeros y el envejecimiento celular. Cuando una célula se divide una vez, los telómeros de cada cromosoma se acortarán gradualmente. Alrededor de 50 a 200 nucleótidos de los genes que componen los telómeros no se replicarán (se perderán) por completo debido a las múltiples divisiones celulares y la célula terminará. La funcionalidad ya no está fragmentada. Además de proporcionar un amortiguador para el ADN no transcrito, también puede proteger los extremos de los cromosomas de la fusión y la degradación, desempeñando un papel importante en el posicionamiento, la replicación, la protección y el control del crecimiento y la vida útil de las células. Los telómeros, los centrómeros y los orígenes de replicación son los tres elementos principales que mantienen los cromosomas intactos y estables.
La telomerasa es una enzima responsable del alargamiento de los telómeros de los cromosomas en las células. Es una nucleoproteína transcriptasa inversa básica que puede añadir ADN telomérico a los extremos de los cromosomas de las células eucariotas. La telomerasa puede alargar los telómeros acortados (los telómeros acortados limitan la capacidad de las células para replicarse), mejorando así la proliferación de las células in vitro.
La telomerasa juega un papel importante en el mantenimiento de la estabilidad de los telómeros, la integridad del genoma, la actividad celular a largo plazo y la posible proliferación continua. La existencia de la telomerasa es para suplir los defectos de replicación del ADN, es decir, al extender la reparación de los telómeros, se puede evitar que los telómeros se pierdan debido a la división celular y aumentar el número de divisiones celulares.
La telomerasa normalmente se expresa en células madre adultas, células inmunes y células embrionarias en desarrollo. En estas células, la telomerasa se adhiere a los extremos de los cromosomas recién replicados, lo que permite que la célula se divida sin restricciones. En los tejidos humanos normales, su actividad se inhibe, pero se reactiva en los tumores, provocando que las células tumorales se dividan y proliferen continuamente.
La investigación sobre los telómeros y la telomerasa es un tema candente en el campo de la biología molecular. Es de gran importancia para el antienvejecimiento, la prolongación de la vida útil, la prevención del cáncer y el diagnóstico temprano del cáncer, así como para la reparación de daños, la reparación de células y tejidos, el trasplante de órganos e incluso la regeneración de órganos.