تلومر ها ساختمان موجود در دو انتهای کروموزوم های خطی یوکاریوتی هستند. در یک رشته توالی نوکلیوتیدی TxGy و در رشته دیگر به شکل CyAx می باشد که در آن x و y حدود ۱ تا ۴ نوکلیوتید است.رشد TG بلند تر از مکمل خود بوده و ناحیه ای به طول چند صد نوکلیوتید در انتهای ۳ آن به شکل DNA تک رشته ایجاد می نماید . انتهای تک رشته در یک ساختمان اختصاصی به نام قوس TloP.T پنهان می گردد. این انتهای تک رشته به عقب برگشته و با مکمل خود در قسمت دو رشته تلومر جفت می گردد. در پستانداران دو پروتئین TRF1 و TRF2 و در مخمر RAP1 و RAP2 به DNA قوسی ناحیه تلومر متصل می شوند که آن را  Telomer binding protein)  TBP  می نامند . قوس T و این پروتئین ها از انتهای ۳کروموزوم حفاظت نموده و مانع دسترسی نوکلئازها و آنزیم های ترمیم کننده شکستهای دو رشته ای می گردد .

نقش تلومرها :

۱- پایداری کروموزوم و حفاظت از آن

۲-از اتصال کروموزوم به یکدیگر جلوگیری می کند

۳- سرکوب فرایند های رونویسی

۴- تشکیل هتروکروماتین

طول تلومرها ساعت بیولوژیکی همانند سازی( Replication timing) است و تعداد دفعات تقسیم سلولی را مشخص می سازد . طول تلومر با قدرت تقسیم و پیری سلول رابطه مستقیم دارد . اگر طول تلومر کوتاه باشد در نتیجه قدرت تقسیم سلول کم است و سلول به مرحله پیری رسیده است .

آنزیم تلومراز :

تلومراز یک آنزیم ترانس کریپتاز معکوس با ساختمان ریبونوکلئوپروتئینی است. تلومراز واجد هر دو جزء RNA ای و پروتئینی است جزء RNA ای این آنزیم به عنوان قالبی برای سنتز رشته TxGy تلومر مورد استفاده قرار می گیرد. به همین علت تلومراز به عنوان یک آنزیم ترانس کریپتاز معکوس عمل می نماید که از روی RNA خود آنزیم  DNA تلومر ساخته می شود .آنزیم تلومراز در سلول های مریستمی و تمایز نیافته تک سلولی و پرسلولی یوکاریوتیک و سلول های سرطانی فعال است.سنتز تلومر نیاز به انتهای ۳ یک کروموزوم به عنوان پرایمر داشته و در جهت ۵ به ۳ پیشرفت می نماید.

مراحل عملکرد آنزیم تلومراز و تشکیل تلومر :

۱- قالب داخلی RNA موجود در تلومراز به پرایمر TG در DNA

تلومر ها ساختمان موجود در دو انتهای کروموزوم های خطی یوکاریوتی هستند. در یک رشته توالی نوکلیوتیدی TxGy و در رشته دیگر به شکل CyAx می باشد که در آن x و y حدود ۱ تا ۴ نوکلیوتید است.رشد TG بلند تر از مکمل خود بوده و ناحیه ای به طول چند صد نوکلیوتید در انتهای ۳ آن به شکل DNA تک رشته ایجاد می نماید . انتهای تک رشته در یک ساختمان اختصاصی به نام قوس TloPT پنهان می گردد. این انتهای تک رشته به عقب برگشته و با مکمل خود در قسمت دو رشته تلومر جفت می گردد. در پستانداران دو پروتئین TRF1 و TRF2 و در مخمر RAP1 و RAP2 به DNA قوسی ناحیه تلومر متصل می شوند که آن را  Telomer binding protein)  TBP  می نامند . قوس T و این پروتئین ها از انتهای ۳کروموزوم حفاظت نموده و مانع دسترسی نوکلئازها و آنزیم های ترمیم کننده شکستهای دو رشته ای می گردد .

نقش تلومرها :

۱- پایداری کروموزوم و حفاظت از آن

۲-از اتصال کروموزوم به یکدیگر جلوگیری می کند

۳- سرکوب فرایند های رونویسی

۴- تشکیل هتروکروماتین

طول تلومرها ساعت بیولوژیکی همانند سازی( Replication timing) است و تعداد دفعات تقسیم سلولی را مشخص می سازد . طول تلومر با قدرت تقسیم و پیری سلول رابطه مستقیم دارد . اگر طول تلومر کوتاه باشد در نتیجه قدرت تقسیم سلول کم است و سلول به مرحله پیری رسیده است .

آنزیم تلومراز :

تلومراز یک آنزیم ترانس کریپتاز معکوس با ساختمان ریبونوکلئوپروتئینی است. تلومراز واجد هر دو جزء RNA ای و پروتئینی است جزء RNA ای این آنزیم به عنوان قالبی برای سنتز رشته TxGy تلومر مورد استفاده قرار می گیرد. به همین علت تلومراز به عنوان یک آنزیم ترانس کریپتاز معکوس عمل می نماید که از روی RNA خود آنزیم  DNA تلومر ساخته می شود .آنزیم تلومراز در سلول های مریستمی و تمایز نیافته تک سلولی و پرسلولی یوکاریوتیک و سلول های سرطانی فعال است.سنتز تلومر نیاز به انتهای ۳ یک کروموزوم به عنوان پرایمر داشته و در جهت ۵ به ۳ پیشرفت می نماید.

مراحل عملکرد آنزیم تلومراز و تشکیل تلومر :

۱- قالب داخلی RNA موجود در تلومراز به پرایمر TG درTXGY DNA  متصل و با آن جفت می شود .

۲- تلومر ۳ انتهایی DNA را با اضافه کردن دئوکسی ریبو نوکلئوتید های T و G دار گسترش می دهد .

۳- تلومراز DNA را از روی RNA آنزیم طویل تر می کند.

۴- سپس آنزیم DNA پلی مراز پروکاریوتی رشته مکمل ساخته شده را سنتز می نماید.

۵- سپس آنزیم DNA لیگاز منفذ موجود را پر می سازد.

یک رشته DNA توسط آنزیم تلومراز با استفاده ازRNA خودش به روش رونویسی معکوس ساخته می شود که سپس به عنوان الگو برای ساخت رشته دیگر  DNA  مورد استفاده قرار میگیرد.

رشته دیگرDNA توسط آنزیم DNA پلی مراز یوکاریوتی از روی رشته قبلی ساخته می شود . در انتهای رشته تلومر یکی از رشته ها به صورت تک رشته ای باقی می ماند که قوس T تشکیل می شود.

 

RNA  رپلیکاز :

بعضی از باکتریوفازها E.COli نظیر و QB R17.MS2 .F2

دارای ژنومRNA  ای هستند. که به عنوان MRNA در سنتز پروتئین های ویروسی شرکت می نمایند و در داخل سلول میزبان توسط یک  RNA  پلیمراز وابسته به RNA   رپلیکاز همانند سازی می شوند. RNA  رپلیکاز نیاز به RNA  داشته و با DNA  کار نمی کند این آنزیم فعالیت اگزونوکلئازی غلط گیری بوده و برایRNA  ویروس اختصاصی بوده و بر روی RNA  میزبان اثر ندارد.