Chemiker nehmen normalerweise von einem biologischen System erst dann Kenntnis, wenn die betreffenden Moleküle identifiziert und ihre biochemischen Rollen zumindest teilweise aufgeklärt worden sind. Eine derartige erste Charakterisierung liefert den Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen zur Aufklärung von chemischen Reaktionsmechanismen und Struktur-Funktions-Beziehungen sowie für die Synthese oder Identifizierung reaktionsspezifischer Antagonisten oder Agonisten. Im Fall des Chromosomenenden-replizierenden Enzyms Telomerase wurden die biomolekularen Schlüsselkomponenten erst in den letzten beiden Jahren identifiziert. Seither konnten die Vorstellungen über einen ursächlichen Zusammenhang zwischen der ¹Abschaltungª der Telomerase und der zellulären Seneszenz (dem Altern) einerseits und zwischen der Reaktivierung der Telomerase und der malignen Transformation von menschlichen Zellen andererseits auf bemerkenswerte Weise erhärtet werden. Diese Befunde liefern nun reichlichen Anreiz für Chemiker, sich über dieses faszinierende Enzym zu informieren.
Vor einer Diskussion der Telomerase ist es hilfreich, ihre Substrate, d. h. die Chromosomentelomere (telos (griech.) das Ende; meros (griech.) der Teil), zu definieren. Frühe Beobachtungen von Hermann Muller an Chromosomen der Fruchtfliege und von Barbara McClintock an Mais-Chromosomen hatten gezeigt, dass die natürlichen Enden von Chromosomen ¹versiegeltª sind. Auf diese Weise sind sie vor Fusionsreaktionen geschützt, wie sie an Chromosomenenden auftreten, die durch Chromosomenbrüche entstanden sind. [1] Erst Jahrzehnte später wurde die molekulare Natur dieser ¹Schutzkappeª an den Enden von Chromosomen ermittelt. DNA an den Chromosomenenden besteht nicht aus einer komplexen Protein-codierenden Sequenz, sondern aus einer einfachen Sequenzabfolge, beispielsweise TTGGGG im Wimpertierchen Tetrahymena [2] oder TTAGGG in menschlichen Zellen. Die Sequenzabfolgen wiederholen sich mehrere Dutzend oder sogar mehrere Tausend Mal an jedem Chromosomenende. An diese DNA-Sequenz binden spezifische Proteine, die das Chromosomenende entweder direkt [3]