am Puls Biologie 8, Schulbuch

30 1.10 Telomere sind die Lebensuhren der Zellen Eukaryotische Zellen können sich nur begrenzt teilen Auf Seite 24 hast du gelesen, dass die DNA der Eukaryoten nicht nur aus Genen besteht. Tat- sächlich vermuten Genetikerinnen und Genetiker, dass nur etwa 5% der DNA für Proteine codieren. Zum übrigen, nicht-codierenden Teil der DNA zählen zB die Introns in den Genen ( k S. 24) oder Abschnitte neben den Genen, die als Andockstel- len für Enzyme dienen. Einen weiteren Fall von nicht-codierenden DNA-Abschnitten stellen die Telomere 1 dar. Das sind die Endabschnitte der DNA der Eukaryoten ( k Abb. 22 links). Sie bestehen aus sich vielfach wiederholenden (repetitiven) Sequenzen – bei den Körperzellen des Menschen ist das TTAGGG, ca. 2000-mal wie- derholt. Diese Telomere binden Proteine und bil- den so „Schutzkappen“, die dafür sorgen, dass Chromosomen nicht verkleben und bei der Zell- teilung sauber getrennt werden können. Dazu verhindern die Telomere, dass bei der Repli- kation Gene verloren gehen, denn am Ende der Doppelhelix kann die DNA-Polymerase nur den Leitstrang vollständig kopieren. Am Folgestrang wird das Stück, das dem Primer entspricht, nicht kopiert ( k Abb. 22 rechts). D. h., mit jeder Zelltei- lung wird das Chromosom um ca. 100 Basenpaa- re kürzer. Die Zelle kann den Verlust verkraften, da es sich dabei ja um Telomere und nicht um Gene handelt. Telomere werden sozusagen als Lebensuhren der Zellen bezeichnet: Nach ca. 25 Teilungsschrit- ten sind sie verbraucht, die Zelle kann sich dann nicht mehr teilen. Die Endstücke der DNA heißen Telome- re, sie übernehmen Schutzfunktion und verhindern, dass bei der Zellteilung Gene verloren gehen Ein Problem entsteht, wenn die Replikationsgabel das Chromoso- menende erreicht, denn … Beim Folgestrang kann der endständige RNA-Primer nicht durch DNA ersetzt werden, da die 3‘-Anknüp- fungsstelle fehlt. … nur der Leitstrang wird komplett repliziert. Daher wird der Folge- strang eine Primerlänge (ca. 100 Nukleotide) kürzer als der Leitstrang. Der Überstand zerfällt. Die Verkürzung wiederholt sich bei jeder Replikation. Sobald die Telomer-DNA verbraucht ist, ist die Le- bensuhr der Zelle abgelau- fen. Die Telomer-DNA besteht aus Wiederholungssequenzen, beim Menschen rund 2000- mal TTAGGG. Ein Telomer (griech. Endteil) ist das Chromosomenende aus zwei offenen DNA-Einzelsträngen in einem schüt- zenden Proteinmantel. 3‘ 3‘ 5‘ 5‘ 5‘ 3‘ 3‘ 5‘ 5‘ 3‘ 5‘ 3‘ 5‘ 3‘ 3‘ 5‘ 3‘ 3‘ 5‘ 5‘ Leitstrang 1. Replikation 2. Replikation Folgestrang Okazaki-Fragment ca. 100 Telomer-Nukleotide Primer Abb. 22: Telomere. Die Endstücke eines Chromosoms werden nur unvollständig verdoppelt, folglich wird die DNA mit jeder Zellteilung um ein Stück kürzer, bis die Telomere aufgebraucht sind. Glossar 1 Telomer , vom griechischen telos für Ende und meros für Teil Aufgaben E/S 1 Stammzellen: Recherchiere, warum sich Stammzellen endlos teilen können, Körperzellen aber nicht. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv