Telomer

„Die Telomere (gr. τέλος télos „Ende“ und μέρος méros „Teil“) sind die aus repetitiver DNS und assoziierten Proteinen bestehenden Enden linearer Chromosomen. Die wiederholte Sequenz (Repeatsequenz) und die durch diese Wiederholung bedingte Länge sind in verschiedenen Organismen ähnlich, oft sogar gleich. Bei Wirbeltieren wiederholen sich „Hexanukleotide“, also sechs Nukleotide, mit der Sequenz 5’–TTAGGG–3′ mehrere tausend Mal. Telomere sind dementsprechend mehrere Kilo-Basenpaare (kbp) lang. Als wesentliche Strukturelemente stabilisieren diese Endstücke ihr Chromosom. Für den Stabilisierungseffekt ist auch die gefaltete Sekundärstruktur der Telomer-DNA wichtig.

Bedeutung der Telomere

Als Barbara McClintock sowie Hermann Joseph Muller gebrochene Chromosomen untersuchten, erkannten sie erstmals, wie wichtig die Enden linearer Chromosomen für deren Stabilität sind. Die beiden amerikanischen Nobelpreisträger sind die Urheber des Begriffes und Wortes Telomer (griechisch für End-Teil).[25][26][27][28] Neben den beiden Telomeren benötigt jedes Chromosom ein Zentromer sowie mindestens einen Startpunkt für die DNA-Replikation, um in einem Zellkern zu überleben.[29][30]

Telomere bewahren beidseits lineare Chromosomen während der Zellzyklen und sind insofern für alle biologischen Vorgänge wichtig. Sie wurden mit dem Altern der Zellen sowie mit deren Immortalisierung und auch mit der Entstehung von Krebs in Zusammenhang gebracht.[31][32][33][34]

Im erwachsenen, gesunden Körper (Mensch, Wirbeltiere) ist die Telomerverkürzung jedoch von geringer Bedeutung, weil sich die ausdifferenzierten Körperzellen nicht mehr teilen. Für Ersatz alter Körperzellen sorgen somatische Stammzellen. „Als direkte Ursache der Alterung sind die Telomere daher aus dem Rennen,“[35] auch wenn Elizabeth Blackburn dies ursprünglich anders vermutete.[1]

Einflüsse

Der Einfluss von chronischem Stress auf die beschleunigte Verkürzung der Telomere wird über den Haushalt der Nachrichtenstoffe (NeurotransmitterDopamin und Serotonin vermittelt.[36] Moderate Veränderungen des Lebensstils können zu einer Verlangsamung der Verkürzung der Telomere führen.[37]

Neuere Forschung

Bei einer Untersuchung des Erbguts des Raumfahrers Scott Joseph Kelly, der von 2015 bis 2016 für ein knappes Jahr im Weltall war, stellte man fest, dass Scotts Telomer-Enden im Weltall signifikant länger geworden waren, jedoch unmittelbar nach dessen Rückkehr zur Erde wieder ihre Ursprungslänge annahmen. Der Sinn und Zweck dieses Phänomens ist bislang unbekannt.[38]

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Synonyme:
Telomerenden,
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