テロメラーゼ欠損caenorhabditis elegansにおける急速なテロメア損失の高い発生率

テロメラーゼは、ほとんどの真核生物でテロメアの長さを維持するために不可欠です。テロメラーゼの他の機能が提案されていますが、分子メカニズムは不明のままです。TRT-1テロメラーゼ逆転写酵素遺伝子に突然変異したCaenorhabditis elegansを研究しました。突然変異動物は、ひなサイズの進行性の減少を示し、通常は5世代後に繁殖することができませんでした。PCR分析を使用して、染色体Vの左腕の個々のテロメアリピートトラックの長さを測定すると、TRT-1変異体が世代あたり約125bpのテロメアDNAを失ったことが観察されました。複雑な再結合反応を含む染色体融合が後期世代で観察されました。驚くべきことに、TRT-1変異体動物は、平均よりも多くの繰り返しを持つ高頻度のテロメアを示しました。このような範囲の短いテロメアは、TRT-1変異体に非常によく似た進行性テロメア損失を示すMRT-2変異体では観察されませんでした。平均テロメアの長さを維持することとは別に、テロメラーゼは、典型的な「最終表現」の問題とは無関係の散発的なテロメア切り捨てを防止または修復するために必要であると推測します。

Telomerase is essential to maintain telomere length in most eukaryotes. Other functions for telomerase have been proposed but molecular mechanisms remain unclear. We studied Caenorhabditis elegans with a mutation in the trt-1 telomerase reverse transcriptase gene. Mutant animals showed a progressive decrease in brood size and typically failed to reproduce after five generations. Using PCR analysis to measure the length of individual telomere repeat tracks on the left arm of chromosome V we observed that trt-1 mutants lost approximately 125bp of telomeric DNA per generation. Chromosome fusions involving complex recombination reactions were observed in late generations. Strikingly, trt-1 mutant animals displayed a high frequency of telomeres with many fewer repeats than average. Such outlying short telomeres were not observed in mrt-2 mutants displaying progressive telomere loss very similar to trt-1 mutants. We speculate that, apart from maintaining the average telomere length, telomerase is required to prevent or repair sporadic telomere truncations that are unrelated to the typical 'end-replication' problems.