Η τελομεράση είναι μια πρωτεΐνη RNA που είναι ένα ένζυμο. Προσθέτει επαναλήψεις αλληλουχίας DNA ("TTAGGG" σε όλα τα σπονδυλωτά) στο τέλος των αλυσίδων DNA στις περιοχές των τελομερών.
Τα τελομερή είναι ρυθμιστές μιας χρήσης που εμποδίζουν τα άκρα των ευκαρυωτικών χρωμοσωμάτων. Είναι μια περιοχή επαναλαμβανόμενων νουκλεοτιδίων που περιέχει μη κωδικοποιούμενο DNA. Τα τελομερή καταστρέφονται κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης και ξαναδημιουργούνται από το ένζυμο τελομεράση.
Η λειτουργία των τελομερών είναι να αποφεύγεται η απώλεια σημαντικού DNA από τα άκρα των χρωμοσωμάτων. Κάθε φορά που αντιγράφεται το χρωμόσωμα χάνονται 100-200 ανούσια νουκλεοτίδια, τα οποία δεν προκαλούν βλάβη στο DNA του οργανισμού. Έτσι, τα τελομερή μικραίνουν μετά από κάθε κύκλο αντιγραφής και στη συνέχεια αποκαθίστανται στο σωστό μήκος τους από την τελομεράση. Οι τελομεράσες φέρουν το δικό τους μόριο RNA, το οποίο χρησιμοποιείται ως πρότυπο για την επιμήκυνση των τελομερών.
Η ύπαρξη ενός αντισταθμιστικού μηχανισμού ("διόρθωση") για τη μείωση των τελομερών προβλέφθηκε για πρώτη φορά από τον σοβιετικό βιολόγο Alexey Olovnikov το 1973. Ο ίδιος πρότεινε επίσης την υπόθεση του τελομερούς για τη γήρανση και τις σχέσεις του τελομερούς με τον καρκίνο.
Η τελομεράση ανακαλύφθηκε από την Carol Greider και την Elizabeth Blackburn το 1984 στο ακτινωτό Tetrahymena. Μαζί με τον Jack Szostak, οι Greider και Blackburn τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής 2009 για την ανακάλυψή τους.
