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En la imagen anterior, los telómeros aparecen como puntos brillantes en los extremos de cada cromosoma. Crédito de la imagen: "Cubiertas teloméricas", por U.S. Department of Energy Human Genome Program (dominio público).
Las regiones repetitivas en los extremos de los cromosomas se llaman telómeros y se encuentran en una amplia gama de especies eucariontes, desde seres humanos hasta protistas unicelulares. Los telómeros actúan como tapones que protegen las regiones internas de los cromosomas y se desgastan un poco en cada ronda de replicación del ADN.
En este artículo, veremos más de cerca por qué son necesarios los telómeros, por qué se acortan durante la replicación del ADN y cómo se usa la enzima telomerasa para extenderlos.
El problema de la replicación de los extremos
A diferencia de los cromosomas bacterianos, los cromosomas de eucariontes son lineales (con forma de bastón), lo que significa que tienen extremos. Estos extremos representan un problema en la replicación del ADN. Justo en los extremos del cromosoma, el ADN no se puede copiar completamente en cada ronda de replicación y por resultado se observa un lento y gradual acortamiento del cromosoma.
¿Por ocurre esto? Cuando se copia el ADN, una de las dos nuevas cadenas de ADN en una horquilla de replicación se hace continuamente y se llama cadena líder. La otra cadena se produce en muchos fragmentos pequeños llamados fragmentos de Okazaki, cada uno de los cuales comienza con un cebador de ARN y se conoce como cadena rezagada. (Para más información, revisa el artículo sobre replicación del ADN).
En la mayoría de los casos, los cebadores de los fragmentos de Okazaki pueden sustituirse fácilmente con ADN y los fragmentos se conectan para formar una cadena intacta. Sin embargo, cuando la horquilla de replicación llega al final del cromosoma, hay (en muchas especies, incluyendo seres humanos) un corto segmento de ADN que no se cubre por un fragmento de Okazaki; en esencia, no hay manera de comenzar un fragmento porque el cebador caería más allá del final del cromosoma^1
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start superscript, 1, end superscript. Además, el cebador del último fragmento de Okazaki que sí se alcanza a hacer no se puede reemplazar con ADN como otros cebadores.