Telomerase, eine DNA-Polymerase, die der durch die DNA-Replikation bedingten Verkürzung der Telomere entgegenwirkt, indem sie am dabei entstehenden einzelsträngigen 3' – OH – Ende eine je nach Art verschiedene, kurze DNA-Sequenz synthetisiert. Auf diese Weise bleibt die Länge der Telomeren in etwa erhalten. T. bestehen aus einer Protein- und einer RNA-Komponente, die die in den äußeren Telomerenenden vorkommenden G-reichen Einzelstränge erkennen. Die im Ribonucleoprotein vorhandene RNA scheint dabei Sequenzen aufzuweisen, die zur Grundsequenz der Telomeren komplementär sind.

Die Bedeutung der T. ist vor allem im Zusammenhang mit Tumorzellen (Tumor) und biologischen Alterungsprozessen Gegenstand der molekularbiologischen Forschung. Im Gegensatz zu sich fortwährend teilenden Tumorzellen nimmt in sich normal entwickelnden somatischen Zellen (Körperzellen) die T.-Aktivität mit zunehmendem Alter ab, wobei Zellen absterben, sobald sie eine kritische Telomerenlänge erreicht haben. Experimente, in denen durch gentechnische Verfahren Zelllinien oder Organismen mit einer erhöhten oder verminderten T.-Aktivität hergestellt wurden, dienen der Erforschung der genauen Funktion von Telomeren und Telomerase.