Telomere structure and telomerase function
✅ 텔로미어 DNA 구조
사람의 텔로미어는 DNA 염기서열 TTAGGG가 반복되는 단위로 구성되어 있으며, 염색체 말단에 보호 덮개 역할을 합니다. 이 반복 영역은 염색체 말단이 DNA 손상으로 인식되지 않도록 보호합니다. 텔로미어 영역은 긴 이중 가닥 DNA와 구아닌 염기가 풍부한 짧은 단일 가닥 돌출부(G-rich overhang)로 구성됩니다.
✅ 텔로머라제의 역할
DNA 복제 시마다 텔로미어는 말단 복제 문제로 인해 점진적으로 짧아집니다. 이러한 단축을 막기 위해 세포는 텔로머라제를 사용하여 텔로미어를 연장합니다. 텔로머라제는 손실된 반복 서열을 다시 추가하여 텔로미어를 확장하는 특수 효소 복합체입니다.
✅ 텔로머라제 구성 요소
텔로머라제는 TERC(텔로머라제 RNA 구성 요소)와 TERT(텔로머라제 역전사 효소)라는 두 가지 필수 구성 요소로 구성됩니다. TERC는 텔로미어 반복 서열 합성을 위한 RNA 주형 역할을 하며, TERT는 TERC를 가이드로 사용하여 염색체 말단에 새로운 DNA 서열을 추가하는 촉매 단백질 역할을 합니다.
✅ 텔로머라제 동원 및 작용
텔로머라제는 다양한 텔로미어 결합 단백질과의 상호 작용을 통해 텔로미어로 동원됩니다. 일단 위치가 정해지면 단일 가닥 돌출부와 정렬되어 새로운 TTAGGG 반복 서열을 합성합니다. 따라서 텔로미어 길이를 유지하고 세포 분열 동안 염색체 안정성을 보장합니다.
이미지 분석
이미지는 텔로미어와 텔로머라제의 상호 작용을 보여줍니다. 파란색과 노란색으로 나타난 염색체는 DNA 이중 나선 구조로 연결되어 있으며, 텔로미어 반복 서열(TTAGGG)이 표시되어 있습니다. 텔로머라제 복합체는 TERT와 TERC로 구성되어 있으며, TERC의 RNA 주형이 DNA에 결합하여 텔로미어를 연장하는 과정을 시각적으로 보여줍니다.
추가 정보
더 자세한 정보는 다음 논문을 참고하십시오.
Boccardi, V.; Marano, L. Aging, Cancer, and Inflammation: The Telomerase Connection. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 8542.
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Telomere structure and telomerase function
✅ telomere DNA structure
Human telomeres consist of units with repeated DNA sequences TTAGGG, which serve as protective coverings at the ends of chromosomes. This repeat region protects the chromosomal ends from being recognized as DNA damage. The telomere region consists of a short single-stranded overhang rich in long double-stranded DNA and guanine bases.
Role of ✅ telomerase
With each DNA replication, telomeres progressively shorten due to terminal replication problems. To prevent this shortening, cells use telomerase to prolong telomeres. Telomerase is a specialized enzyme complex that expands telomeres by adding lost repeat sequences again.
✅ telomerase component
Telomerase consists of two essential components: TERC (telomerase RNA component) and TERT (telomerase reverse transcriptase). TERC serves as an RNA template for telomere repeat sequence synthesis, and TERT serves as a catalytic protein to add new DNA sequences to the chromosome ends using TERC as a guide.
✅ telomerase mobilization and action
Telomerases are mobilized as telomeres through their interactions with various telomere-binding proteins. Once positioned, they align with single-stranded protrusions to synthesize new TTAGGG repeat sequences. Thus, it maintains telomere length and ensures chromosome stability during cell division.
Image analysis
The image shows the interaction of telomeres with telomerases. Chromosomes appearing in blue and yellow are linked by DNA double helix structures, and telomere repeat sequences (TTAGGG) are indicated. The telomerase complex consists of TERT and TERC, which visually shows the process by which the RNA template of TERC binds to DNA to prolong telomeres.
Additional information
For more information, see the following paper.
Boccardi, V.; Marano, L. Aging, Cancer, and Inflammation: The Telomerase Connection. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 8542.
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