Aufgaben 33 Grundlagen der Genetik 1.10 Telomere sind die Lebensuhren der Zellen Eukaryotische Zellen können sich nur begrenzt teilen Auf Seite 26 hast du gelesen, dass die DNA der Eukaryoten nicht nur aus Genen besteht. Tatsächlich 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 oder Abschnitte neben den Genen, die als Andockstellen für Enzyme dienen. Einen weiteren Fall von nicht-codierenden DNA-Abschnitten stellen die Telomere1 dar. Das sind die Endabschnitte der DNA der Eukaryoten (kAbb. 29 links). Sie bestehen aus sich vielfach wiederholenden (repetitiven) Sequenzen – bei den Körperzellen des Menschen ist das TTAGGG ca. 2000-mal wiederholt. Diese Telomere binden Proteine und bilden so „Schutzkappen“, die dafür sorgen, dass Chromosomen nicht verkleben und bei der Zellteilung sauber getrennt werden können. Dazu verhindern die Telomere, dass bei der Replikation 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 (kAbb. 29 rechts). Das heißt, mit jeder Zellteilung wird das Chromosom um ca. 100 Basenpaare 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 Teilungsschritten sind sie verbraucht, die Zelle kann sich dann nicht mehr teilen. 1 Telomer: telos (griech.) = Ende, mesos (griech.) = Teil Die Endstücke der DNA heißen Telomere, sie übernehmen Schutzfunktion und verhindern, dass bei der Zellteilung Gene verloren gehen Ein Problem entsteht, wenn die Replikationsgabel das Chromosomenende erreicht, denn … Beim Folgestrang kann der endständige RNA-Primer nicht durch DNA ersetzt werden, da die 3‘-Anknüpfungsstelle fehlt. … nur der Leitstrang wird komplett repliziert. Daher wird der Folgestrang 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 Lebensuhr der Zelle abgelaufen. Die Telomer-DNA besteht aus Wiederholungssequenzen, beim Menschen rund 2000- mal TTAGGG. Ein Telomer ist das Chromosomenende aus zwei offenen DNA-Einzelsträngen in einem schützenden 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.29: 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. 1 W Recherchiere die Unterschiede von Stammzellen und Körperzellen in Hinblick auf ihre Teilungsfähigkeit sowie die Gründe dafür. 2 E/S Tickt die biologische Uhr, ohne dass wir Einfluss nehmen können? Der Mensch ist ja nur so jung, wie lang seine Telomere sind. Es gibt allerdings Maßnahmen, die das beeinflussen. Suche im Internet nach dem folgenden Artikel aus dem Jahr 2021: „Pflegen Sie Ihre Telomere. Anti-Aging für die Zellen: 7 Dinge helfen Ihnen, um biologisch jünger zu werden“ (Focus online). Lies den Artikel und fasse die genannten Maßnahmen kurz und verständlich zusammen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==