Transcription
Le estremità dei cromosomi lineari pongono problemi unici durante la replicazione del DNA perché le DNA polimerasi possono allungarsi solo da un gruppo idrossilico libero a tre prime. Il macchinario di replicazione costruisce il filamento lagging tramite un meccanismo di cucitura all'indietro. I primer di RNA forniscono gruppi idrossilici a tre prime a intervalli regolari lungo lo stampo del filamento lagging, mentre il filamento leading si allunga continuamente nella direzione da cinque prime a tre prime, fino all'estremità dello stampo.
Il filamento lagging si ferma prima dell'estremità. Anche se venisse costruito un primer di RNA finale all'estremità del cromosoma, il filamento lagging non sarebbe comunque completo. Il primer finale fornirebbe un gruppo idrossilico a tre prime per sintetizzare il DNA, ma i primer dovrebbero poi essere rimossi. I gruppi idrossilici a tre prime sui frammenti di DNA adiacenti forniscono punti di partenza per sostituire l'RNA con il DNA. Tuttavia, all'estremità del cromosoma non è disponibile alcun gruppo idrossilico a tre prime per innescare la sintesi del DNA.
A causa di questa incapacità di replicare le estremità, i cromosomi si accorcerebbero progressivamente durante ogni ciclo di replicazione. Questo problema di replicazione delle estremità viene risolto dall'enzima telomerasi. Le estremità dei cromosomi contengono una serie di ripetizioni ricche di G chiamate telomeri. La telomerasi riconosce la punta di una sequenza di ripetizione esistente utilizzando uno stampo di RNA all'interno dell'enzima. La telomerasi allunga il filamento parentale nella direzione da cinque prime a tre prime e aggiunge ripetizioni aggiuntive mentre si muove lungo il filamento parentale.
Il filamento lagging viene quindi completato dalla DNA polimerasi alfa, che porta una primasi del DNA come una delle sue subunità. In questo modo, le informazioni originali alle estremità dei cromosomi lineari vengono completamente copiate nel nuovo DNA.