O telômero em cada extremidade de um cromossomo eucariótico linear contém sequências de nucleotídeos de DNA repetitivas especializadas, que compreendem aproximadamente 2.500 repetições de nucleotídeos (TTAGGG). Em mais um tópico da coluna ‘Drops de Genômica’, o oncologista André Murad (foto) explica o que são e como funcionam os telômeros. Confira.
O telômero protege a extremidade do cromossomo de se juntar a outros cromossomos. Além disso, ajuda a superar o problema que um cromossomo tem com suas extremidades na replicação: uma vez que a síntese de DNA ocorre apenas na direção 5' para 3', apenas o modelo 3' para 5' pode ser usado continuamente. Ou seja, no final do template 5' para 3' (fita retardada), o DNA não pode ser sintetizado porque o primer de RNA final não pode ser anexado. O pedaço não sintetizado de DNA de fita simples na extremidade 3' seria perdido em cada divisão celular. Um grande complexo de proteína-RNA no telômero, a telomerase, contorna esse problema. O nome telômero é derivado do grego, telos (fim) e meros (raiz).
Estrutura geral do telômero
Os telômeros nos cromossomos metafásicos podem ser visualizados especificamente por técnicas de hibridização in situ. No terminal de 6 a 10 kb de um cromossomo, telômeros e sequências associadas a telômeros podem ser distinguidas de áreas contendo genes. As sequências de DNA formariam uma extremidade de fita simples. Um sistema enzimático complexo, a telomerase, impede isso.
Replicação por telomerase
As proteínas de ligação ao DNA específicas da sequência atraem uma enzima, a telomerase. Liga-se à extremidade 3' incompleta do DNA telomérico de fita simples e alonga-o na direção 5' para 3' por síntese de DNA, usando o RNA da telomerase como molde. Após a cadeia parental ter sido estendida, a cadeia retardada é completada por DNA polimerases convencionais na direção 5' para 3'.
Estrutura da telomerase
O RNA da telomerase se assemelha a outras transcriptases reversas e pode sintetizar DNA usando o RNA que contém como molde. Numerosas proteínas associadas à telomerase ("dedos") estabilizam a região onde o RNA da telomerase serviu como molde para a síntese de DNA. No final de um telômero, o DNA forma uma alça (alça em t). Sua extremidade 3' desloca a extremidade 5' e se insere no DNA telomérico de fita dupla.
A função da telomerase é mantida em células-tronco com altas taxas de proliferação. Em contraste, na maioria dos outros tipos de células, a atividade da telomerase é reduzida ou ausente, e o DNA telomérico é perdido a cada divisão celular. Como resultado, os telômeros encurtam com o tempo, limitando o número de vezes que uma célula pode se dividir. A célula entra em um estado de não divisão denominado senescência celular replicativa. Além disso, as capas das proteínas de proteção acabam por se deteriorar.
*André Murad é diretor científico do Grupo Brasileiro de Oncologia de Precisão (GBOP), diretor clínico da Personal - Oncologia de Precisão e Personalizada, professor adjunto coordenador da Disciplina de Oncologia da Faculdade de Medicina da UFMG, e oncologista e oncogeneticista da CETTRO Oncologia (DF)
