Estremità dei cromosomi · ripetizioni TTAGGG / CCCTAA

Telomeri

Cappucci protettivi su ogni cromosoma

Sullo schermo

Da vicino, la punta di un cromosoma si srotola fino alla sua doppia elica di DNA: prima i nucleosomi, poi le ripetizioni TTAGGG / CCCTAA (ogni piolo è una coppia di basi) che si ripiegano in un’ansa T, tenuta chiusa dalla shelterina. È disegnata circa 18× più grande del cromosoma alle sue spalle, e molto accorciata: circa 90 ripetizioni stanno al posto delle 800–2.500 reali, e una vera ansa T si estende per migliaia di coppie di basi.

Ogni cromosoma termina con circa 5–15 kb di un’unica parola di DNA di sei lettere, ripetuta 800–2.500 volte: TTAGGG su un filamento, appaiata a CCCTAA sull’altro. Il filamento TTAGGG prosegue da solo per le sue ultime 50–300 basi, e questa sporgenza si ripiega all’indietro e si infila nella doppia elica, spostando uno dei due filamenti (un’ansa D), per chiudere l’ansa T. Le sei proteine della shelterina (TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, TPP1 e POT1) rivestono il tutto, così la cellula non scambia mai un’estremità naturale per DNA spezzato; è TRF2 a ripiegare l’ansa.

Il macchinario che copia il DNA non riesce a raggiungere la punta estrema, perciò i telomeri si accorciano un po’ a ogni divisione. Quando diventano troppo corti, la cellula smette di dividersi. Le cellule staminali e la maggior parte dei tumori usano l’enzima telomerasi per ricostruirli.

Sequenza ripetuta

TTAGGG · CCCTAA

Lunghezza

≈ 5–15 kb

Per cellula

92 (184 dopo la duplicazione)

Perdita per divisione

≈ 50–200 pb

Lo sapevi?

Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak hanno condiviso il premio Nobel 2009 per la fisiologia o la medicina per aver scoperto come telomeri e telomerasi proteggano i cromosomi.

Fonti

1. Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 Å resolution · Luger et al. 1997 · Nature
2. Telomerase Regulation from Beginning to the End · MacNeil et al. 2016 · Genes (Basel)
3. Mammalian Telomeres End in a Large Duplex Loop · Griffith et al. 1999 · Cell
4. Shelterin: the protein complex that shapes and safeguards human telomeres · de Lange 2005 · Genes Dev.
5. Super-resolution fluorescence imaging of telomeres reveals TRF2-dependent T-loop formation · Doksani et al. 2013 · Cell
6. A highly conserved repetitive DNA sequence, (TTAGGG)n, present at the telomeres of human chromosomes · Moyzis et al. 1988 · Proc Natl Acad Sci U S A
7. Telomeres in Plants and Humans: Not So Different, Not So Similar · Procházková Schrumpfová et al. 2019 · Cells
8. In vivo stoichiometry of shelterin components · Takai et al. 2010 · J Biol Chem
9. Dynamics of telomeres and promyelocytic leukemia nuclear bodies in a telomerase-negative human cell line · Jegou et al. 2009 · Mol Biol Cell
10. Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts · Harley et al. 1990 · Nature
11. Extension of Life-Span by Introduction of Telomerase into Normal Human Cells · Bodnar et al. 1998 · Science
12. Role of Telomeres and Telomerase in Aging and Cancer · Shay 2016 · Cancer Discov
13. Telomeres, stem cells, senescence, and cancer · Sharpless & DePinho 2004 · J Clin Invest
14. How many chromosomes do people have? · MedlinePlus Genetics (NIH)
15. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 · NobelPrize.org