Si los telómeros se acortan constantemente con cada división celular, entonces, ¿cómo nacen nuestros descendientes con cromosomas frescos y completos?

Considera esto:
Los gametos (óvulos y espermatozoides de madre y padre) solo se han dividido esencialmente una o dos veces. Cualquier acortamiento de los telómeros sería bastante mínimo si se compara con las células de la piel de un adulto que han dividido hasta 100 veces (antes de enviarlas a la apoptosis para ser recicladas).

Aún así, esto podría significar que después de varias generaciones a partir de ahora los telómeros de esa familia podrían ser bastante cortos y resultar en problemas para mover los genes de esa familia hacia el futuro. Buen punto … pero los telómeros de los gametos no se acortan.

Entonces, esa es la mitad de la respuesta a su pregunta: mientras que las células normales del cuerpo experimentan acortamiento de los telómeros con cada evento mitótico sucesivo, los gametos (óvulos y espermatozoides) no lo hacen.

Además, en la fertilización del óvulo por el esperma, las divisiones mitóticas que ocurren en el cigoto, y más tarde en el embrión en desarrollo, el acortamiento de los telómeros se compensa temporalmente por la activación de la enzima telomerasa. La telomerasa es responsable de fabricar los extremos de las hebras de ADN que protegen los extremos de cada cromosoma / cromátida y mantener la cola protectora en la longitud adecuada. La telomerasa permanece activa hasta bien entrado el ciclo de desarrollo a medida que el embrión se divide y se divide, produciendo millones y millones de células, hasta que tengamos una descendencia a término que posee muchos miles de millones de células. Después del momento del nacimiento (el intervalo es un poco difuso), la telomerasa se desactiva en la mayoría de las células, como ocurre en todos los organismos “adultos”, y los telómeros comienzan a erosionarse con cada división mitótica. Cualquier célula somática (corporal) individual puede dividirse aproximadamente 100 veces. En ese punto, los telómeros protectores se habrán erosionado en la medida en que se envíe una señal en el núcleo que evite una mayor mitosis en esa célula. El daño acumulado, los accidentes y otros eventos destructivos o debilitantes enviarán a esa célula a la apoptosis, la muerte celular programada.

Cuando los telómeros de una célula son demasiado cortos , ya no pueden replicarse y finalmente mueren. Sin embargo, algunas células, a saber, células madre adultas, así como espermatozoides y óvulos, no están limitadas por este proceso. Estas células tienen una enzima llamada telomerasa que puede reconstruir los telómeros cuando son demasiado cortos. Este proceso es secuestrado por las células cancerosas, que se vuelven efectivamente inmortales al encender la telomerasa.

Hay varios indicios de que la longitud de los telómeros es un buen predictor de la longevidad. En los recién nacidos, la longitud de los telómeros varía de 8,000-13,000 “pares de bases” (letras de ADN) en longitud, y disminuye en aproximadamente 20-40 pares de bases cada año. Los telómeros también son más largos en las mujeres que en los hombres, lo que refleja la diferencia en la esperanza de vida entre los sexos. En gemelos ancianos, el gemelo con telómeros más cortos tiene aproximadamente tres veces más probabilidades de morir primero. La variabilidad en la longitud de los telómeros entre personas de la misma edad no es aleatoria y tiene un componente genético que ha interesado a los científicos durante décadas. En un estudio reciente en la revista Nature Genetics , los científicos identificaron múltiples marcadores que están asociados con telómeros más cortos o más largos. El más fuerte de estos () reside cerca de un gen llamado TERC. Cada copia de una “T” en esta posición se asocia con una disminución promedio de 117 pares de bases en la longitud de los telómeros, equivalente a tener la “edad biológica” de una persona unos cuatro años mayor. La composición genética de una persona no es el único determinante de los telómeros duración: los factores ambientales como el tabaquismo y la obesidad provocan un acortamiento prematuro de los telómeros. La longitud del telómero también está muy influenciada por la edad del padre en la concepción.

Debido a que las células espermáticas son uno de los pocos tipos de células que mantienen o incluso aumentan la longitud de sus telómeros a lo largo del tiempo, la tendencia es que los padres mayores tengan hijos con telómeros más largos. Este efecto puede incluso traspasar una segunda generación a los nietos. Es interesante especular que las tendencias en algunas sociedades hacia retrasar la paternidad pueden tener el beneficio inesperado de aumentar la expectativa de vida. Sin embargo, cualquier beneficio de este tipo debería sopesarse contra los riesgos conocidos de ser un padre mayor.

y también durante la meiosis, los telómeros controlan los movimientos cromosómicos, particularmente la formación de ramilletes en la etapa de leptótenos, el emparejamiento homólogo y la interacción con microtúbulos y husos. En ratones nulos en la telomerasa, los telómeros cortos se asocian con infertilidad, husos anormales y desalineación de los cromosomas en metafase en los ovocitos. Sin embargo, los telómeros de ratón son mucho más largos que los de los humanos, y la erosión de los telómeros en los ratones tarda varias generaciones en llegar a un punto crítico. En humanos, la longitud de los telómeros en ovocitos no fertilizados humanos se correlacionó con la apariencia morfológica de la calidad del embrión en ovocitos fertilizados por hermanos, así como la probabilidad de embarazo, sin embargo, no se tomaron medidas de la longitud de los telómeros en embriones humanos directamente.

Los telómeros no siempre se acortan con la división celular. Por ejemplo, las células madre expresan la enzima telomerasa que mantiene y alarga los telómeros.

Kirk ha dado la respuesta perfecta y detallada a tu pregunta. Como señaló él, los gametos se someten a la división celular una sola vez para formar una célula haploide con la mitad de los cromosomas que la presente en el momento del embrión. Por lo tanto, no está sujeto a la repetición de la división celular que conduce al acortamiento de extremos repetitivos de ADN (telómeros) y, por lo tanto, los descendientes tienen el conjunto completo de material genético.

Telomerase baby. Alarga los telómeros y luego se cierra (no recuerdo exactamente cuándo).