Mỗi lần nhiễm sắc thể tuyến tính được sao chép trong giai đoạn cuối S, phức hợp DNA polymerase không có khả năng sao chép từ đầu đến cuối nhiễm sắc thể; nếu không phải là telomere, điều này sẽ nhanh chóng dẫn đến việc mất thông tin di truyền quan trọng, cần thiết để duy trì các hoạt động của tế bào.

Mỗi khi một tế bào có nhiễm sắc thể tuyến tính phân chia, nó sẽ mất một đoạn nhỏ của một trong các chuỗi DNA của nó.

Quá trình này đã được James Watson và Alexei Olo Mandov gọi là “vấn đề sao chép cuối cùng”. Người ta tin rằng telomere có chức năng trong quá trình lão hóa.

Telomerase là một “phức hợp ribonucleoprotein” bao gồm một thành phần protein và trình tự mồi RNA có tác dụng bảo vệ các đầu cuối của nhiễm sắc thể.

Điều này là do trong quá trình sao chép, DNA polymerase chỉ có thể tổng hợp DNA theo hướng 5’to và chỉ có thể làm như vậy bằng cách thêm polynucleotide vào một đoạn mồi RNA đã được đặt ở các điểm khác nhau dọc theo chiều dài của DNA.

Những chuỗi RNA này sau đó phải được thay thế bằng DNA.

Ở đầu của chuỗi DNA, đoạn mồi RNA được đặt nhưng DNA polymerase không thể vượt ra ngoài nó.

Đoạn mồi RNA này sau đó sẽ không được thay thế bằng DNA và do đó không thể dịch thành các sản phẩm gen hoặc sao chép sau này.

Không có telomere ở cuối DNA, trình tự di truyền này sẽ bị xóa và nhiễm sắc thể sẽ phát triển ngày càng ngắn hơn trong các lần sao chép tiếp theo.

Telomere ngăn chặn vấn đề này bằng cách sử dụng một cơ chế khác để tổng hợp DNA vào thời điểm này, do đó bảo tồn chuỗi ở đầu nhiễm sắc thể.