Telomerasi
La telomerasi è un enzima specializzato appartenente alla classe delle DNA polimerasi che contrasta l’accorciamento dei cromosomi lineari eucariotici allungando le estremità telomeriche.
Struttura dell’Enzima
La telomerasi è una ribonucleoproteina, cioè un complesso molecolare formato da proteine e RNA:
- TERT (Telomerase Reverse Transcriptase): La componente proteica ad attività catalitica di trascrittasi inversa (sintetizza DNA a partire da uno stampo di RNA).
- TERC (Telomerase RNA Component): La componente di RNA non codificante stabile. Contiene al suo interno una sequenza di circa una decina di nucleotidi complementare alla ripetizione telomerica (5’-TTAGGG-3’), che funge da stampo interno per la sintesi del DNA.
Meccanismo d’Azione
La telomerasi allunga le estremità dei cromosomi procedendo attraverso una serie di passaggi sequenziali:
- Appaiamento: La telomerasi si lega all’estremità a singolo filamento 3’ sporgente del telomero. La componente RNA (TERC) si appaia parzialmente con gli ultimi nucleotidi della ripetizione telomerica sporgente.
- Allungamento (Sintesi): Utilizzando la porzione non appaiata di TERC come stampo, TERT catalizza l’aggiunta di deossiribonucleotidi (dNTP) all’estremità 3’-OH del filamento stampo cromosomico, estendendolo in direzione .
- Traslocazione: Quando la telomerasi ha completato la sintesi del tratto stampo di TERC, l’enzima si sposta in avanti (trasloca) lungo il DNA telomerico appena allungato, riposizionando l’RNA stampo per iniziare un nuovo ciclo di polimerizzazione. Questo ciclo può ripetersi centinaia di volte.
- Completamento del Filamento Complementare: Una volta che la sporgenza in 3’ è stata sufficientemente allungata dalla telomerasi, la primasi deposita un primer di RNA sull’estremità distale. Questo primer fornisce l’innesco necessario per consentire alla DNA polimerasi di sintetizzare il filamento complementare mancante, completando la doppia elica telomerica.
Espressione Cellulare e Rilevanza Clinica
La telomerasi non è espressa in modo ubiquitario in tutte le cellule somatiche adulte dell’organismo. La sua attività è ristretta a tipologie cellulari specifiche:
- Cellule Staminali e della Linea Germinale: Presentano un’elevata attività telomerasica. Questo consente loro di mantenere la lunghezza dei telomeri costante nel tempo, preservando la capacità di dividersi indefinitamente (immortalità replicativa).
- Cellule Somatiche Differenziate: La telomerasi è repressa o scarsamente attiva. Questo limita la durata della vita cellulare inducendo la senescenza dopo un numero finito di divisioni (limite di Hayflick).
- Cellule Tumorali: Circa l’85-90% dei tumori umani riattiva in modo aberrante l’espressione della telomerasi. La riattivazione dell’enzima previene l’accorciamento dei telomeri a ogni divisione, permettendo alle cellule neoplastiche di sfuggire alla senescenza replicativa e all’apoptosi, acquisendo capacità di proliferazione illimitata.
🔗 Collegamenti
- Telomeri — 📋 fa parte di
- Terminazione della Replicazione del DNA — 📋 fa parte di
- DNA Polimerasi — 📋 fa parte di