Telomeri

I telomeri sono le regioni terminali non codificanti dei cromosomi lineari degli eucarioti. Hanno la funzione di proteggere l’integrità del materiale genetico codificante dall’accorciamento progressivo indotto dal ciclo replicativo e dalla degradazione nucleasica.


Struttura e Sequenza

I telomeri sono composti da sequenze nucleotidiche ripetute in tandem ad alto grado di conservazione. Nell’uomo e in altri mammiferi, la sequenza ripetuta è l’esanucleotide:

Questa sequenza si ripete per migliaia di volte all’estremità di ciascun cromosoma.


Il T-Loop (Struttura ad Anello)

I telomeri non si presentano come doppie eliche lineari libere. Essi interagiscono con complessi proteici multiproteici che li costringono a ripiegarsi su sé stessi per formare una struttura ad anello chiamata T-loop (Telomeric loop):

  • Nel T-loop, l’estremità a singolo filamento sporgente in 3’ invade la porzione a doppio filamento retrostante del telomero.
  • Questa conformazione scherma le estremità libere dei cromosomi, impedendo che vengano scambiate dai sistemi di riparazione cellulari per rotture a doppio filamento accidentali del DNA (le quali indurrebbero ricombinazione aberrante, arresto del ciclo o apoptosi).

Senescenza Replicativa

A ogni ciclo replicativo, a causa del problema della replicazione delle estremità lineari, una piccola porzione terminale del telomero viene persa. Pertanto, la lunghezza dei telomeri funge da orologio biologico per la cellula:

  • I telomeri lunghi caratterizzano cellule giovani in grado di compiere ancora numerosi cicli replicativi.
  • Il progressivo accorciamento, divisione dopo divisione, consuma la riserva telomerica.
  • Quando i telomeri diventano criticamente corti, le proteine associate al T-loop non riescono più a mantenere la struttura ad anello stabile. Questo srotolamento viene percepito dalla cellula come un danno al DNA persistente.
  • La cellula attiva quindi i checkpoint del ciclo cellulare che inducono un blocco permanente della divisione, uno stato noto come senescenza replicativa.
  • Se il blocco replicativo non arresta la proliferazione, le proteine del T-loop inviano segnali cellulari che attivano la via intrinseca dell’Apoptosi, determinando la morte controllata della cellula per prevenire l’instabilità genomica.


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