Telomere: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Telomerlänge: welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Telomere sind Kappen aus der vielfach wiederholten Buchstabenfolge TTAGGG an den Enden der Chromosomen. Sie werden bei jeder Zellteilung kürzer und in Keim- und Stammzellen von der Telomerase wieder verlängert.

9 Stationen · 8 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

Chromosomenende → Telomer Das Telomer ist diese Kappe: dieselbe kurze Buchstabenfolge TTAGGG, tausendfach hintereinander. Sie trägt keine Bauanleitung, sondern schließt das Ende ab. Quelle 1
Telomer → Shelterin · TRF1, TRF2, POT1 Sechs Proteine, zusammen Shelterin genannt, binden an diese Wiederholungen. TRF1, TRF2 und POT1 gehören dazu. Quelle 1
Shelterin → T-Schleife Shelterin faltet das äußerste Stück zu einer Schleife zurück und steckt es in den Doppelstrang. So ist das Ende versteckt und wird nicht als Bruch behandelt. Quelle 1
DNA-Verdopplung → Kürzeres Telomer DNA-Polymerase Am äußersten Ende des Folgestrangs fehlt der Platz für diesen Startbaustein. Deshalb wird das Telomer bei jeder Kopie ein Stück kürzer. Quelle 2
Kürzeres Telomer → Teilungsstopp · p53-Signalweg Ist ein Telomer sehr kurz, erkennt die Zelle das Ende wie einen DNA-Bruch. Über den p53-Signalweg stellt sie die Teilung ein und bleibt als Zelle bestehen. Quelle 4
Kürzeres Telomer → Verlängertes Telomer Telomerase · RNA-Vorlage (TERC) Die Telomerase trägt eine eigene RNA als Vorlage und setzt neue TTAGGG-Einheiten an. In Keim- und Stammzellen ist sie aktiv, in den meisten anderen Zellen kaum. Quelle 3
Verlängertes Telomer → Telomerlänge Im Labor wird meist die mittlere Länge der Telomere in weißen Blutzellen bestimmt, mit PCR oder im Mikroskop. Sie ergibt sich aus Kürzung und Verlängerung zusammen. Quelle 5

Cofaktoren dieses Weges

Desoxynukleotide — Bausteine, aus denen Telomerase die TTAGGG-Einheiten zusammensetzt Quelle 3
Magnesium — Zwei Magnesium-Ionen im aktiven Zentrum von Polymerasen verknüpfen die Bausteine Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium
Eisen — Metall der Ribonukleotid-Reduktase, die Desoxynukleotide bildet Quelle 7Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
Folsäure — Liefert als 5,10-Methylen-THF die Methylgruppe für Thymidin, einen DNA-Baustein Quelle 8Im ORY-Katalog als Laborwert: Folsäure
Serin — Hauptquelle der Ein-Kohlenstoff-Einheiten, die über Folat in Thymidin eingehen Quelle 8Im ORY-Katalog als Laborwert: Serin

Quellen

de Lange T. Shelterin: the protein complex that shapes and safeguards human telomeres. Genes Dev 2005 · PubMed 16166375
Bonnell E, Pasquier E, Wellinger RJ. Telomere Replication: Solving Multiple End Replication Problems. Front Cell Dev Biol 2021 · PubMed 33869233
Wang Y, Sušac L, Feigon J. Structural Biology of Telomerase. Cold Spring Harb Perspect Biol 2019 · PubMed 31451513
d'Adda di Fagagna F, Reaper PM, Clay-Farrace L et al. A DNA damage checkpoint response in telomere-initiated senescence. Nature 2003 · PubMed 14608368
Fasching CL. Telomere length measurement as a clinical biomarker of aging and disease. Crit Rev Clin Lab Sci 2018 · PubMed 30265166
Yang W, Lee JY, Nowotny M. Making and breaking nucleic acids: two-Mg2+-ion catalysis and substrate specificity. Mol Cell 2006 · PubMed 16600865
Nordlund P, Reichard P. Ribonucleotide reductases. Annu Rev Biochem 2006 · PubMed 16756507
Ducker GS, Rabinowitz JD. One-Carbon Metabolism in Health and Disease. Cell Metab 2017 · PubMed 27641100

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Cofaktoren dieses Weges

Quellen

Verwandte Wege