Terlepas dari kemampuan DNA polimerase yang mengagumkan, ada
sebagian kecil DNA yang tidak bisa di replikasi atau di perbaiki oleh DNA
polimerase. Untuk DNA lurus, misalnya DNA kromosom eukariota, fakta bahwa DNA
polimerase hnya dapat menambahkan nukleotida ke ujung 3’ polinukleotida yang
sudah ada sebelumnya menyebabakan masalah. Mekanisme replikasi yang biasa tidak
mrmberikan cara untuk menyelesaikan ujung ujung 5’ untai DNA anakan. Meskpun
fragmen okazaki bisa dimulai dengan primer RNA yang berikatan dengan ujung dari
ujung untai cetakan, begitu di buang primer tidak dapat di gantikan oleh DNA
karena tidak ada ujung 3’ yang tersedia untuk penambahan nukleotida. Akibatnya
putaran demi putaran replikasi yang beruklang ulang menghasilkan molekul molekul
DNA yang semakin pendek.
Pemendekan DNA tidak terjadi pada sebagian besar prokarita
karena DNA prokariota berbentuk melingkar, sehingga tidak memiliki ujung. Namun
apa yang mencegah gen gen eukariota terkikis habis meskipun replikasi DNA
terjadi berulang ulang? Ternyata molekul DNA kromosom eukariota memiliki sekuens nukleotida khusus yang di
sebut dengan telomer di bagian ujung. Telomer tidak mengandung gen. Sebagai
gantinya, DNA ini memiliki sekuens repetitif pendek. Pada setiap telomer
manusia, misalnya sekuens enam nukleotida TTAGG di ulang ulang sebanyak 100
sampai 1000 kali. DNA telomer melindungi gen gen organisme. Selain itu protein
spesifik yang terkait dengan DNA telomer
mencegah ujung somplak dari untai anakan mengaktivasi sistem sel untuk
mengawasi kerusakan DNA .
Telomer tidak mencegah pemendekan DNA akbat putaran
replikasi melainkan hanya menunda pengikisan gen di dekat ujung ujung molekul
DNA. Telomer menjadi semakin pendek pada sel sel somatik yang sudah tua dan
dalam sel sel kultur yang telah membelah berkali kali. Ilmuwan telah
mengajukan bahwa pemendekan telomer
terkait dengan prose penuaan jaringan jaringan tertentu dan bahkan terkait
dengan penuaan organisme secara keseluruhan.
Bagaiman dengan sel sel yabg genomnya harus tetap tidak
berubah dari organisme keturunanya selam bebrapa geberasi? Jika kromosom dari
sel sel nutfah (embrionik) semakin pendek dalam setiap siklus sel, gen gen yang
essensial akhirnya akan hilang dari gamet yang di hasilkan. Akan tetapi hal ini
tidak terja di. ENZIm telomerase mengkatalisis pemanjangan telomer dalam sel
sel nutfah eukariota, sehingga menghasilkan panjang awal dan mengompemsasi
pemendekan selam replikasi DNA. Telomerase tidak aktif pada sebagian besar sel
somatik manusia, namun aktivitasnya dalam sel nutfah menghasilkan telomer
dengan panjang maksimum pada sel zigot.
Pemendekan normal telomer mungkin melindungi organisme dari
kanker dengan cara membatasi jumlah pembelahan yang dapat dialami oleh sel
somatik. Sel sel dari tumor besarseringkali memilki telomer yang panjangnya
tidak biasa sperti yang ada di dalam sel nutfah. Para peneliti telah menemukan
aktivitas telomerasedalam sel sel somatik yang telah menjadi kanker. Hal
tersen=ut menunjukan bhwa aktivitas enzim tersebut tampaknya menstabilkan
pam=njang telomer sehingga sel sel kanker dapat terus membelah.Jika memang
telomerase memang faktor penting pada banyak kanker, mungkin telomerase dapat
menjadi target yang berguna untuk diagnosis maupun kemoterapi pada kanker.