Теломеры. На каждом конце хромосомы есть последовательности с многочисленными повторами (десятками и сотнями тысяч) -GGGTTA-, которые называются теломерами. Они играют важную роль в сохранении генетической информации. После завершения репликации 5’-концы дочерних цепей ДНК оказываются недорепликованными, потому что β-ДНК-полимераза, которая отвечает за заполнение пробелов между фрагментами Оказаки, не может осуществлять синтез в направлении 3’>5’ и несколько первых с 3’-конца нуклеотидов каждой цепи остаются недостроенными, а 5’-концы оказываются длиннее на это же количество нуклеотидов («острые концы»). Эти концы удаляют экзонуклеазы. В результате на каждый цикл репликации теломерные участки хромосом укорачиваются на 50-100 нуклеотидных пар. Это не сопровождается нарушением функций генома, ведь теломерные последовательности не несут генетической информации. Хотя укорачивание незначительно, однако за много серий репликаций хромосомы могли бы вообще исчезнуть. Проблема восстановления длины теломер решается наличием необычного фермента теломеразы (нуклеотидилтрансферазы). В активном центре фермента есть фрагмент РНК, который комплементарен теломеразным последовательностям ДНК и служит матрицей. Теломераза функционирует как обратная транскриптаза и осуществляет синтез ДНК на РНК, и цепь ДНК удлиняется на один теломерный повтор. Потом идет новый цикл удлинения цепи. На феномене недорепликации ДНК построена теломеразная теория старения. Считается, что продолжительность жизни организма определяется длиной теломер и скоростью деления его соматических клеток. В процессе делений наступает такой момент, когда теломеразные последовательности исчерпываются; идет укорачивание кодирующих участков ДНК, разрушение структурных генов, гибель клеток и организма. Различные клетки имеют разную длину теломер и активность теломеразы. Клетки с низким потенциалом размножения (нервные, мышечные) имеют наименьшую длину теломер, и у них не проявляется теломеразная активность. Высокая активность теломеразы присуща активно размножающимся клеткам (лимфоциты, эндометрий, эпидермис), меньшая - в клеткам поджелудочной железы, печени, легких. В половых клетках, которые в известной степени «бессмертны», длина теломер и активность теломеразы наивысшая.