Telomeraz

Telomarezin Yapısı; T-ilmek ve D-ilmekten oluşmaktadır. Telomer bağlayıcı proteinler kendi üzerine katlanarak telomerlerin T-ilmek yapısını oluşturmaktadır. D-ilmek yapısı ise tek iplikli sarkan guanin zengini zincir yapısı, G-kuyruğu çift iplikli telorün içine girer ve bu yapı da telomeraz ipliklerinden birinin yerine geçerek ikinci ilmek yapısı oluşturmaktadır.

Telomer Bağlayıcı Proteinler; Çift zincirli ve tek zincirli olarak iki gruba ayrılır. TRF1 Proteinleri, çift zincirli DNA'da teloremik tekrarlara bağlanır ve telomarez enzimini baskılayarak telormerin uzamasını engeller. TRF1, memeli telomerlerindeki TTAGGG dizlerini çok özel olarak tanıdığı için TTAGGG tekrarına bağlanan etken olarak da adlandırılır. TRF2 ise proteinlerin temel taşı terminalinde TRF1'e oranla daha fazla sayıda bazik aminoasit içerir ve kromozomların uç uca füzyonunu engelleyerek telomerlerin yapısını korumaktadır. Telomerlerin TTAGGG dizi tekrarları ve telomer bağlayıcı proteinlerden oluşan kısmına telosen denilmektedir. T-ilmek yapısıyla birlikte telomerler ve onlarla bağlı proteinler ve yapılar DNA hasarından kromozom sonlarını korurlar. T-ilmek yapısının oluşturmasında ve dengelenmesinde rol alan 6 adet telomer özellikli protein shelterin karmaşık biçimde bulunur, bu proteinlerden TRF1, TRF2 ve POT1 dolaysız TTAGGG tekrarlarına tutunur, birbirlerine TIN2, TPP1 ve Rap1 biyopolimer ile bağlanırlar.

1961 Yılında telomerlerin, telomer birleştirici protein ve telomere özgü DNA dizilerini kullanarak eşlenme sırasında genetik meteryali korumada görev aldıkları bulunmuştur. Hayflick, insan bağ dokusunun temel hücresi ile ilgili yaptığı çalışmada telomer kaybı gözlemlediğini belirtmiştir. Telomer nükleotit dizninin ortadan kalkması için iki mekanizma bulunmaktadır. Bunlardan ilki, revers transkriptaz enzimi olan aktif telomeraz RNA primeri kullanarak, de-nova olarak telomerik tekrar dizileri sentezler. İkinci mekanizma ise alternatif uzantılanan telomerler yolağı sonucu meydana gelmektedir. Bu yolak tam aydınlatılmamış olmakla beraber telomerik tekrarlar kendi aralarında homolog yeniden birleştirme sonucu meydana gelmektedir.

Telomer kaybı hipotezine göre, her bölünme neticesinde kromozomların uç kısımlarında yer alan telomerler belli miktarlarda azalarak yaşlanmaya neden olmakta ve telomerazlar DNA'nın son kısmının bütünlük kazanmasında rol oynamaktadır. Bu uç kısım, kromozomları yeniden birleştirme, yıkım, gen ekspresyonu ve birleşme gibi dıştan gelen etkilere karşı korumaktadır. Ayrıca kromozomun eksiksiz korunmasını sağlayan telomerler, ur oluşumunda, yaşlanmada ve hücre bölünmesinde görev alırlar. Ayrıca telomerler yakınında bulunan genln ifadelerini baskılamada görev alır ancak bu mekanizma tam olarak aydınlatılamamıştır. Telomerler DNA yeniden birleştirme düzgünlüğü konusunda sentromer bölgeleri ile aynı derecede önemlidir. İnterfaz çekirdeğinin üç boyutlu yapısının kurulmasında da tesirli olduğu düşünülmektedir.

Hücre içinde telomeraz çekirdekleri zara yakın konumda olup centromere 180 derece açı oluştururlar. Telomerler homologous kromozomlarla homologous olmayan kromozomlar arasında geçiş sağlarlar. Telomerler organizmalarda az miktarda bulunup total DNA'nın takriben %0.003'ü telomerik DNA oluşturur. Bunların fonksiyonlarının ve karmaşık bileşiklerin anlaşılması ancak yakın zamanlarda başarılabilmiştir. Günümüzde telomerlerin yapı, işlev ve sentez mekanizmaları, küf mantarlarında, protozoalarda, bitki ve hayvan hücrelerinde incelenmeye devam etmektedir. Bu alandaki çalışmalar sonrası kısa ve doğrusal DNA'ları olan silyum protozoalar üzerinde yoğunlaşmıştır. Bugüne kadar araştırılan tüm organizmalarda kromozom uçlarının G ve T'den oluşan kısa, olağan ve tekrar eden zincirler olduğu bilinmektedir. Süre gelen bu zincirlerin sayısı kazanılan ve kaybedilen zincirlerle belirlenir.