La ADN polimerasa no puede replicar y reparar moléculas de
ADN en los extremos de los cromosomas lineales.
Los extremos de los cromosomas lineales, llamados telómeros,
protegen a los genes de ser eliminados a medida que las
células continúan dividiéndose.
La enzima telomerasa se une al extremo del cromosoma; se
agregan bases complementarias al molde de ARN en el extremo
3' de la cadena de ADN.
Una vez que la cadena rezagada es alargada por la telomerasa,
la ADN polimerasa puede agregar los nucleótidos
complementarios a los extremos de los cromosomas y los
telómeros finalmente se pueden replicar.
Las células que sufren división celular continúan teniendo sus
telómeros acortados porque la mayoría de las células somáticas
no producen telomerasa; el acortamiento de los telómeros se
asocia con el envejecimiento.
Como la ADN polimerasa por sí sola no puede replicar los
extremos de los cromosomas, la telomerasa ayuda en su
replicación y previene la degradación cromosómica.
Los cromosomas lineales tienen un problema final. Después de
la replicación del ADN, cada hebra de ADN recién sintetizada es
más corta en su extremo 5' que en el extremo 5' de la cadena
de ADN parental. Esto produce un saliente 3' en un extremo (y
solo un extremo) de cada cadena de ADN hija, de manera que
los dos ADN hijos tienen sus sobresalientes 3' en extremos
opuestos
Cada cebador de ARN sintetizado durante la replicación puede
eliminarse y reemplazarse con cadenas de ADN excepto el cebador
de ARN en el extremo 5' de la cadena recién sintetizada. Esta
pequeña sección de ARN solo puede ser removida, no reemplazada
por ADN. Las enzimas RNasa H y FEN1 eliminan los cebadores de
ARN, pero la ADN Polimerasa agregará nuevo ADN solo si la ADN
Polimerasa tiene una cadena 5′ existente a ella (“detrás” de ella) para
extenderse. Sin embargo, no hay más ADN en la dirección 5' después
del cebador de ARN final, por lo que la polimerasa de ADN no puede
reemplazar el ARN con ADN. Por lo tanto, ambas cadenas de ADN
hijas tienen una cadena 5' incompleta con un saliente 3'.
En ausencia de procesos celulares adicionales, las nucleasas
digerirían estos voladizos 3′ monocatenarios. Cada ADN hija se
volvería más corto que el ADN parental, y eventualmente se perdería
ADN completo. Para evitar este acortamiento, los extremos de los
