Chromosom 8: Telomere

Das Altern ist ein natürlicher Prozess, der teilweise auf die graduelle Verkürzung der Telomere beruht. Bild: CanStockPhoto

An den beiden Enden eines jeden Chromosoms sitzen so genannte Telomere. Telomere wirken wie Schutzhüllen, die verhindern, dass zwei Chromosomen an ihren Enden verschmelzen oder zerfallen (mehr dazu im Kapitel 'Chromosom 2: unsere nächsten Verwandten').

Jedes Mal, wenn die Chromosomen bei einer Zellteilung kopiert werden, geht ein kleines Stück der Telomere verloren. Chromosomen können also nicht beliebig oft kopiert werden, und Körperzellen können sich nicht beliebig oft teilen.

Nach einigen hundert Zellteilungen sind die Chromosomen zu stark verkürzt, was zum Stopp der Zellteilung oder auch zum Absterben der Zelle führt. Die Verkürzung der Chromosomen wirkt wie eine ablaufende Sanduhr. Sie ist einer der Gründe für den Alterungsprozess unseres Körpers.

Die Polymerase liest nicht bis ans Ende

Polymerasen sind für das Kopieren (Replikation) der DNS-Stränge verantwortlich. DNS-Polymerasen müssen sich während der Arbeit am DNS-Strang, der kopiert werden soll, festhalten.

Am Ende des Stranges stehen sie sich jeweils selber im Weg und müssen daher bei jedem Kopiervorgang ein kleines Stück unkopiert lassen. Dadurch werden die Chromosomen bei jeder Teilung etwas kürzer - die biologische Uhr der Zellen tickt am Chromosomenende.

Die Telomerase hält Zellen jung

Nicht allen Zellen ergeht es jedoch so. Viele Einzeller können sich unendlich oft teilen, ohne dass die Zellen älter werden. Ihre Chromosomen werden nicht kürzer, weil ein Enzym, die so genannte Telomerase, sie laufend repariert. Die Telomerase verleiht Zellen damit eine unbeschränkte Vermehrungsfähigkeit. Normale Körperzellen von Tieren und Menschen enthalten keine oder sehr wenig Telomerase. Nur während der Embryonalentwicklung und bei der Entwicklung von Samen- und Eizellen bleibt die Telomerase normalerweise aktiv. Auch die starke Vermehrungsfähigkeit von Krebszellen wird durch eine aktive Telomerase verursacht. Wissenschaftlern ist es gelungen, Hemmstoffe herzustellen, die an die Telomere binden und den Zugang der Telomerase verhindern. Damit können die Chromosomenenden nicht mehr repariert werden und die Vermehrungsfähigkeit der behandelten Krebszellen wird beschränkt. Auf der Basis solcher Entdeckungen entstehen neue Behandlungsmethoden gegen Krebserkrankungen.

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Dieser Inhalt stammt von der ehemaligen Website gene-abc.ch, die im Jahr 2016 in die Website SimplyScience.ch integriert wurde. Das Gene ABC war eine Initiative des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und wird seit 2016 von der SimplyScience Stiftung weitergeführt.