Die Regulation der Telomerase

In diesem Blog war schon mehrmals davon die Rede, dass die Telomerase nur in erwachsenen Zellen vorkommt. Wie vieleicht mancher in der Schule gelernt hat, ist in den menschlichen Zellen das gesamte Erbgut vorhanden und so mag es dort auch eine Sequenz geben, die die Aufgabe hat, die Telomerase herzustellen. In einer erwachsenen Körperzelle sind die Zellen ausdifferenziert und sie verlieren einige ihrer Eigenschaften. Besonders interessant ist das in Zusammenhang mit der Aktivität der Telomerase. Da dieser Stoff gerade Wissenschaftler, die sich mit dem menschlichen Altern befassen, sehr stark interessiert. So ist die Telomeraseaktivität in der Niere und im Gehirn bis zur 16. Woche nachweisbar, im Herz bis zur 12. Woche. Die Lunge, die Leber und die Hoden zeigen die längste Telomeraseaktivität, nämlich bis zur 21. Woche.
Was passiert nun, damit dieser Stoff nicht mehr hergestellt wird bzw. seine Wirkung verliert. Grundsätzlich sind zwei Möglichkeiten denkbar. Erstens natürlich , dass einfach die Herstellung des Enzyms verhindert wird und zweitens, das eine Veränderung am Subtrat, also am Telomer, herbeigeführt wird, so dass die Telomerase dort nicht mehr wirkungsvoll angreifen kann. Scheinbar kommen bei der Telomerase beide Wirkungsmechanismen zum Tragen. Die Regulation der Telomerase auf DNA Ebene erfolgt durch sogenanntes „Alternatives Spleißen“. Um diesen Mechanismus zu verstehen, bedarf es eine kurze Einführung in die Genexpression. Die DNA wird durch ein Enzym abgelesen und es entsteht die sogenannte m-RNA (m bedeutet hier Messenger). Es gibt allerdings Stellen innerhalb der DNA, die keine Informationen enthalten. So entsteht zunächst eine prä-mRNA, und dann werden die Stücke, die sogenannten Introns, herausgeschnitten. Die übrigen Stücke, die sogenannten Exxons, werden wieder zusammengefügt. In adulten Zellen werden andere Teile aus der mRNA herausgeschnitten und es entsteht eine andere RNA, die nicht in ein fertiges Protein translatiert werden kann.
Es gibt aber noch einen anderen Mechanismus, nämlich ein Protein, das sich an die Enden der Zellen setzt und so verhindert, dass die Telomerase angreift. Erst durch eine chemische Veränderung fällt dieser Stoff ab und die Telomerase kann ihrer Arbeit nachgehen.