2024年2月28日,洛克菲勒大学等机构的研究人员在 Nature 期刊发表了题为CST–polymerase α-primase solves a second telomere end-replication problem的文章。
端粒酶将富含 G 的端粒重复序列添加到端粒 的 3' 末端,抵消了前导链 DNA 合成过程中端粒 3' 突出端丢失引起的端粒缩短(“末端复制问题”)。
该研究报告了第二个末端复制问题,该问题源于滞后链DNA合成对富含C的端粒重复链(C链)的不完全复制。这个问题通过与Ctc1-Stn1-Ten1(CST-Polα-引物酶)结合的聚合酶α-引物酶介导的填充合成得到解决。在体外,滞后链 DNA 复制的启动不会发生在 3' 突出端上,滞后链合成停止在距模板末端超过 26 nt 的大约 150 个核苷酸 (nt) 的区域。与体外数据一致,缺乏CST-Polα-引物酶的细胞的滞后端端粒每群体损失50-60 nt端粒CCCTAA重复。前端端粒的C链每群体缩短约100 nt,增加一倍,反映出通过切除产生3'突出端。在没有 CST-Polα-引物酶填充的情况下测得的整体 C 链缩短与不完全滞后链合成和前端 5' 切除的综合效应一致。
该研究得出结论,经典 DNA 复制会产生两个端粒末端复制问题,需要端粒酶来维持富含 G 的链和 CST-Polα 引物酶来维持 C 链。