Telomer adalah bagian dari DNA yang terletak pada ujung-ujung kromosom. Telomer memiliki fungsi sebagai penutup atau penghalang dari kerusakan pada ujung-ujung kromosom. Telomer terdiri dari serangkaian repetisi nukleotida yang sama yang berjumlah bervariasi.
Telomer memiliki beberapa sifat, seperti ringan, mudah hancur, dan mudah terdegradasi. Namun, telomer juga mudah terkurangi atau hilang jika terjadi kerusakan pada proses penguraian dan pembentukan DNA.
Telomer dapat digunakan dalam beberapa aplikasi, seperti pengobatan anti-ageing, pengobatan kanker, dan pengembangan teknologi genetik. Telomer dapat juga digunakan dalam pengembangan teknologi farmasi, seperti pembuatan obat yang dapat memperpanjang umur sel.
Untuk mengukur telomer, dapat digunakan beberapa alat, seperti PCR (Polymerase Chain Reaction), Southern blotting, dan FISH (Fluorescent In Situ Hybridization). Alat-alat tersebut dapat mengukur sifat fisik dan kimiawi dari telomer dan dapat digunakan dalam beberapa aplikasi, seperti pengobatan anti-ageing, pengobatan kanker, dan pengembangan teknologi genetik.
Untuk mengoptimalkan pengukuran telomer, dapat dilakukan beberapa langkah, seperti menggunakan alat yang tepat, menggunakan metode yang tepat, dan menggunakan standar yang tepat. Selain itu, pemerintah dan masyarakat juga dapat bekerjasama dalam melakukan pengelolaan yang baik dan benar terhadap penggunaan alat, metode, dan standar yang digunakan dalam pengukuran telomer.
Telomer dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti usia, kelelahan, dan gangguan genetik. Misalnya, telomer dapat menjadi lemah dan rapuh jika terjadi kelelahan atau gangguan genetik. Telomer dapat juga berkurang kuat jika terjadi usia.
Untuk mengatasi masalah yang timbul akibat telomer, dapat dilakukan beberapa langkah, seperti menggunakan alat yang tepat, menggunakan metode yang tepat, dan menggunakan standar yang tepat. Selain itu, pemerintah dan masyarakat juga dapat bekerjasama dalam melakukan pengelolaan yang baik dan benar terhadap penggunaan alat, metode, dan standar yang digunakan dalam mengatasi masalah yang timbul akibat telomer.
Pengertian
Telomer (dari telos Yunani, final, dan meros bagian) adalah struktur yang terdiri dari barisan protein berulang dan DNA non-kode yang membentuk ujung kromosom. Fungsi utamanya adalah untuk mencegah keausan bahan genetik dan menjaga stabilitas struktural kromosom.
Telomer hadir terutama dalam sel eukariotik, karena DNA sel prokariotik membentuk rantai melingkar, oleh karena itu ia tidak memiliki situs terminasi, meskipun ada pengecualian seperti bakteri dengan DNA linier dan yang memiliki telomer.
Setiap kali sel membelah, telomer sedikit diperpendek, karena enzim utama yang berpartisipasi dalam replikasi DNA semikonservatif – DNA polimerase – memerlukan jangkar 16 pengulangan dari urutan TTAGGG (dalam kasus manusia) dan hanya menyalin materi genetik setelahnya, menyebabkan pemendekan akhir molekul DNA. Karena ini tidak beregenerasi, ia mencapai titik di mana mereka tidak lagi memungkinkan replikasi kromosom yang benar dan sel kehilangan kemampuannya untuk membelah sepenuhnya atau sebagian, karena DNA polimerase tidak mampu mereplikasi materi genetik. Pemendekan telomer juga dapat menghilangkan gen tertentu yang sangat diperlukan untuk kelangsungan hidup sel atau membungkam gen di dekatnya. Karena proses pembaruan sel tidak mentolerir kematian sel sebelum pembelahan sel yang benar, organisme cenderung mati dalam waktu singkat ketika telomernya habis.
Telomer bertindak sebagai pelindung kromosom, memastikan bahwa informasi genetik yang relevan (DNA) disalin dengan sempurna ketika sel bereplikasi. Telomer juga melindungi kromosom, secara umum, dari degradasi, rekombinasi, dan translokasi Robertsonian.
Telomer pertama kali diidentifikasi oleh Hermann Joseph Muller pada 1930-an. Kemudian, pada tahun 1965, Leonard Hayflick melakukan pengamatan langsung pertama terhadap fenomena kematian sel tanpa pra-replikasi. Untuk menghormati ilmuwan, panjang minimum yang bisa dijangkau telomer sebelum menyebabkan masalah dengan pembelahan sel disebut sebagai Batas Hayflick.
Struktur telomer
Pada sebagian besar organisme, telomer dibentuk oleh pengulangan nukleotida sederhana. Sangat penting bahwa telomer dikaitkan dengan protein atau pengaturan khusus sehingga dapat dibedakan dari kerusakan kromosom.
Pada manusia, telomer dibentuk oleh pengulangan enam nukleotida: TTAGGG, yang terdiri dari puluhan kilobase. Telomer manusia juga mengandung sepetak kecil untai tunggal dengan beberapa ratus nukleotida.
Setidaknya setengah dari kromosom mamalia diyakini memiliki telomer yang membentuk jenis pengaturan yang lebih kompleks, yang disebut T-loop. T-loop ini memiliki antara lima dan sepuluh ribu basa DNA dan dikatalisis oleh protein TRF2, yang membantu menstabilkan ujung kromosom. Selain kehadiran TRF2, pembentukan T-loop juga tergantung pada dua faktor lagi: pengulangan double tape dan pengulangan single tape.
Telomer disintesis pada akhir replikasi DNA oleh enzim telomerase, yang merupakan transkriptase balik, karena ia mensintesis DNA menggunakan molekul RNA sebagai templat.
Masalah terkait lainnya
Telomer sebagai jam biologis
Setiap kali sel menduplikat, ia juga menggandakan kromosom. Proses ini, seperti yang telah disebutkan, memperpendek telomer seluler, sehingga secara teoritis Anda dapat secara akurat menentukan harapan hidup makhluk hidup dengan menganalisis berapa banyak telomer yang tersisa di sel Anda, yaitu, berapa kali sel masih dapat menggandakannya, sebelum individu meninggal. Dengan demikian, telomer dapat dianggap sebagai jam biologis canggih.
Telomer dan kloning
Karena berbagai alasan, telomer juga telah menjadi subjek penelitian di bidang kloning. Faktanya adalah dalam semua kloning yang dilakukan melalui transfer nukleus, makhluk hidup yang dikloning akhirnya mati sangat awal. Contoh dari ini adalah domba Dolly yang menua dan mati dengan sangat cepat. Sel-sel klon yang dihasilkan oleh transfer nukleus adalah salinan dari sel dewasa yang telomernya sudah sangat pendek, yaitu, domba Dolly ketika dihasilkan adalah, secara biologis, usia domba yang memulainya, fakta yang secara dramatis menurunkan harapan hidup Anda.
Telomer dan penuaan seluler
Telomer adalah target penelitian tidak hanya karena mereka menarik bagi industri kloning, tetapi juga karena mereka diyakini terkait erat dengan siklus hidup kita; Diketahui bahwa ada hubungan antara telomer dan penuaan seluler, tetapi belum diketahui secara pasti hubungan tersebut. Jika setidaknya setengah dari teori tentang telomer benar, sangat mungkin mencegah pemendekan mereka adalah salah satu kunci menuju super-umur panjang.
Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa hilangnya telomere hanya berkorelasi dengan penuaan sel, dan karenanya bukan penyebab yang menentukannya. Semakin banyak bukti telah menunjukkan bahwa penuaan dapat diinduksi di hadapan telomer dimensi yang cukup besar.
Stimulus lain, selain telomer, juga telah disarankan untuk menginduksi penuaan sel, di antaranya kita dapat menyoroti kerusakan DNA dan aktivasi onkogen.
Pencegahan pemendekan telomer
Dalam sel eukariotik ada kompleks ribonukleoprotein yang disebut telomerase yang mencegah pemendekan progresif kromosom yang berasal dari pembelahan sel yang berurutan. Telomerase adalah enzim yang menambahkan urutan berulang ke ujung 3 ‘kromosom. Untuk memenuhi fungsi ini, telomerase menggunakan templat RNA untuk produksi DNA (ini adalah jenis reverse transcriptase atau RNA-dependent DNA polymerase). Perluasan kromosom oleh telomerase dan pemendekan yang disebabkan oleh pembelahan sel adalah proses keseimbangan dinamis. Telomerase hadir terutama dalam sel dan tumor embrionik – karena selain mencegah pemendekan telomer (memperlambat penuaan), Telomerase juga mengaktifkan gen yang membuat pembelahan sel tanpa batas.
Frekuensi enzim ini menambahkan urutan nukleotida berulang tidak dikendalikan dengan sendirinya, tetapi oleh protein lain yang terlibat dalam proses.
Telomer memungkinkan stabilitas kromosom dan akibatnya kelangsungan hidup sel: di samping sentromer untuk memungkinkan pemisahan kromosom, dari asal untuk memulai replikasi kromosom; keberadaan telomer adalah salah satu elemen paling mendasar untuk keberadaan kromosom. Kombinasi ketiga unsur ini telah diuji dalam produksi kromosom buatan.