Telômeros e Centrômeros

Telômeros e centrômeros são as estruturas especializadas de DNA-proteína que permitem que os cromossomos eucarióticos lineares sejam copiados completamente e segregados com precisão. Os telômeros cobrem e protegem as extremidades dos cromossomos e resolvem o problema de sua replicação, enquanto os centrômeros organizam a ligação dos cromossomos ao fuso durante a divisão.

Definition

Telômeros são as estruturas nucleoproteicas repetitivas que cobrem as extremidades dos cromossomos lineares e são mantidos pela enzima telomerase, enquanto os centrômeros são as regiões cromossômicas especializadas que montam o cinetócoro ao qual os microtúbulos do fuso se ligam durante a divisão celular.

Scope

Esta entrada aborda a estrutura e função dos telômeros (o problema da replicação das extremidades, as sequências repetidas dos telômeros e a enzima telomerase) e dos centrômeros (as regiões cromossômicas que constroem os cinetócoros para a ligação ao fuso). É um tópico de referência sobre biologia cromossômica e não oferece orientação clínica.

Key concepts

• Telômero (capa da extremidade do cromossomo)
• Problema da replicação das extremidades
• Telomerase e seu molde de RNA
• Sequências repetidas teloméricas
• Centrômero
• Cinetócoro e ligação ao fuso
• Segregação cromossômica

Mechanisms

Como as DNA polimerases convencionais não conseguem replicar completamente as extremidades dos DNAs lineares (o problema da replicação das extremidades), as extremidades dos cromossomos encurtariam a cada divisão. Os telômeros, compostos por sequências de repetição em tandem ligadas por proteínas protetoras, amortecem essa perda, e a enzima telomerase, uma transcriptase reversa que carrega seu próprio molde de RNA, pode estender as repetições teloméricas. Greider e Blackburn identificaram essa atividade de telômero terminal transferase, e o componente de RNA da telomerase humana foi posteriormente caracterizado. Os centrômeros são as regiões cromossômicas, em muitos organismos definidas por um estado de cromatina especializado, nas quais o cinetócoro se monta; o cinetócoro é a máquina proteica que liga cada cromossomo aos microtúbulos do fuso para que as cromátides irmãs sejam puxadas para polos opostos, garantindo uma segregação precisa. Juntos, telômeros e centrômeros tornam possível a replicação completa e a herança fiel dos cromossomos lineares.

Clinical relevance

A manutenção dos telômeros está conectada à capacidade replicativa celular e à estabilidade do genoma, e a função do centrômero é essencial para a segregação cromossômica correta; ambos são temas recorrentes na biologia do câncer e na pesquisa sobre o envelhecimento. A entrada descreve essas estruturas para referência e não serve como base para decisões clínicas individuais.

History

O comportamento das extremidades dos cromossomos e o problema da replicação das extremidades foram reconhecidos no início da década de 1970. Em 1985, Greider e Blackburn identificaram a telomerase como a atividade que adiciona repetições teloméricas, e o componente de RNA da telomerase humana foi caracterizado em 1995. O trabalho sobre os centrômeros, baseado na citogenética clássica, definiu o cinetócoro como a interface conservada entre os cromossomos e o fuso.

Key figures

• Elizabeth Blackburn
• Carol Greider
• Jack Szostak
• Iain Cheeseman

Seminal works

• greider-blackburn-1985
• feng-1995
• cheeseman-2014

Frequently asked questions

O que é o problema da replicação das extremidades?

A replicação padrão do DNA não consegue copiar as extremidades de um cromossomo linear, de modo que as extremidades encurtariam gradualmente a cada divisão. Os telômeros e a enzima telomerase, juntos, compensam essa perda.

Como os telômeros diferem dos centrômeros?

Os telômeros estão nas pontas dos cromossomos e protegem e mantêm as extremidades, enquanto o centrômero é uma região interna que constrói o cinetócoro para ligação ao fuso, de modo que os cromossomos sejam corretamente separados durante a divisão.