¿Por qué una célula pierde gradualmente los telómeros dentro de sus cromosomas en divisiones mitóticas repetidas?

Porque no hay cebadores cerca de los telómeros.

Si no está seguro de lo que eso significa, lea toda la respuesta.

Durante la replicación, la ADN polimerasa es la enzima responsable de replicar las dos moléculas de ADN monocatenario en las de doble cadena. Se fija a la cadena de plantilla y se mueve a lo largo de ella añadiendo nuevos nucleótidos a la cadena complementaria.

Pero la polimerasa no puede comenzar esa elongación desde cualquier lugar. Solo puede comenzar a partir de una pieza ya bicatenaria. Las polimerasas que agregan ARN en lugar de ADN no tienen esta limitación. Entonces, durante la mitosis, una de tales enzimas llamada primasa agrega pequeñas piezas de ARN complementarias a muchas partes de la cadena de ADN molde. Estas piezas de ADN / ARN bicatenario se pueden usar como puntos de partida para la ADN polimerasa. Las partes de ARN se eliminan al final y se reemplazan por ADN. En este punto, no hay ningún problema en agregar esas pequeñas piezas de ADN donde solían usarse los cebadores, porque el resto de la molécula de ADN ya está bicatenario.

Representación esquemática. El término “fragmento de Okazaki” solo es relevante cuando también consideramos la bifurcación de replicación y sus consecuencias, pero esos detalles no son relevantes aquí.

Para responder a la pregunta, el cebador más a la derecha (3′-más en el filamento molde) no puede ser reemplazado por ADN, porque no tiene ningún ADN bicatenario a su derecha (3 ‘). Por lo tanto, el cebador de ARN simplemente se elimina, pero no se reemplaza. Las pocas bases que ocupó, así como las bases adicionales a la derecha (3 ‘), no se pueden replicar.

Muchas células (en humanos, las células madre, y también las células cancerosas) tienen una enzima adicional llamada telomerasa, que puede revertir el efecto al alargar los telómeros. La telomerasa tiene su propia pequeña molécula de ARN. Al dejar que hibridice parcialmente con el extremo 3 ‘de la plantilla, puede usarlo como cebador y alargar la plantilla con parte de la secuencia complementaria de su propio ARN. Este proceso se repite, por lo que puede agregar una repetición de longitud arbitraria de esa secuencia a los telómeros. De esa forma, no se deben perder secuencias significativas, solo algunas repeticiones que se pueden agregar nuevamente. Algunas otras especies usan otras adaptaciones para mantener a los telómeros.