Teleomere sind spezialisierte Strukturen an den Enden unserer Chromosomen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Zellalterung und Zellteilung. Sie bestehen aus wiederholten DNA-Sequenzen und assoziierten Proteinkomplexen.
Struktur:
- Teleomere bestehen aus repetitiven DNA-Sequenzen. Bei Menschen und vielen anderen Organismen ist die Sequenz TTAGGG charakteristisch für Teleomere.
- Neben der DNA sind auch spezialisierte Proteine an den Teleomeren beteiligt, die gemeinsam einen Schutzkomplex bilden.
Funktion:
- Schutz: Teleomere schützen die Enden der Chromosomen vor Degradation und verhindern, dass sie mit anderen Chromosomen verschmelzen.
- Zellteilung und DNA-Replikation: Bei der DNA-Replikation kann die DNA-Polymerase die Enden der DNA nicht vollständig replizieren, was als „End-Replikations-Problem“ bekannt ist. Dies führt dazu, dass die Teleomere bei jeder Zellteilung ein wenig kürzer werden.
Telomerverkürzung:
- Mit jeder Zellteilung verkürzen sich die Teleomere ein wenig. Irgendwann werden sie so kurz, dass sie ihre Schutzfunktion nicht mehr erfüllen können.
- Wenn Teleomere eine kritische Länge erreichen, kann die Zelle nicht mehr teilen. Dieser Zustand wird als Zell-Senescenz oder Zell-Stillstand bezeichnet und verhindert, dass beschädigte Zellen sich weiter teilen.
- Dieser Prozess der Telomerverkürzung wird mit Alterung, Krebs und einem erhöhten Risiko für viele Krankheiten in Verbindung gebracht.
Telomerase:
- Die Telomerase ist ein Enzym, das die Fähigkeit besitzt, Teleomere zu verlängern, indem es die repetitiven TTAGGG-Sequenzen wieder hinzufügt.
- In den meisten normalen Körperzellen ist die Telomerase nicht oder nur in sehr geringen Mengen aktiv. Hohe Telomerase-Aktivitäten finden sich in Stammzellen, Keimzellen und vielen Krebszellen.
- Die Fähigkeit von Krebszellen, Telomerase zu reaktivieren, ist einer der Gründe, warum sie sich unkontrolliert teilen und wachsen können.
Teleomere und Gesundheit:
- Alterung: Es gibt Hinweise darauf, dass die Länge der Teleomere mit dem biologischen Alter zusammenhängt und dass kürzere Teleomere mit einem erhöhten Risiko für altersbedingte Krankheiten verbunden sind.
- Lebensstil: Faktoren wie Rauchen, schlechte Ernährung, Stress und Bewegungsmangel können die Geschwindigkeit der Telomerverkürzung beeinflussen.
- Krankheiten: Kürzere Teleomere wurden mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter einige Herz-Kreislauf-Erkrankungen, bestimmte Krebsarten und Diabetes.
In den letzten Jahren hat das Interesse an Teleomeren und ihrer Rolle bei Alterung, Krankheit und Gesundheit stark zugenommen. Es gibt sogar Unternehmen, die Tests anbieten, um die Länge der Teleomere zu messen, obwohl der präzise Wert dieser Tests für die allgemeine Bevölkerung noch Gegenstand von Debatten und Forschungen ist.
