في تكرار الحمض النووي حقيقية النواة ، يبقى جزء الحمض النووي أحادي الجديلة في نهاية الكروموسوم بعد إزالة التمهيدي النهائي. لا يمكن تكرار هذا الجزء من الحمض النووي بنفس الطريقة مثل باقي الشريط لأن النهاية 3’ غير موجودة والتي يمكن أن يلتصق بها الحمض النووي المركب حديثاً. ينتج عن هذا الجزء غير المتماثل فقداناً تدريجياً للحمض النووي الصبغي أثناء كل تكرار للخلية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تحفز استجابة تلف الحمض النووي بواسطة الإنزيمات التي تتعرف على الحمض النووي المفرد السلسلة. لتجنب هذا، توجد منطقة عازلة تتكون من تسلسل نيوكليوتيد متكرر ومركب بروتيني يسمى تيلومير في نهايات الكروموسومات التي تحمي نهايات الكروموسومات.
يستطيع التيلوميراز، وهو إنزيم بروتين نووي مكون من كل من RNA والبروتينات، توليف وإطالة الحمض النووي المفقود. يحتوي مكون تيلوميراز RNA (TERC) على  ؛ قالب تسلسل النوكليوتيدات لتركيب التكرارات التيلوميرية. يختلف طول TERC وتسلسله بين الكائنات الحية. في الهدبيات، يبلغ طوله حوالي 150 نيوكليوتيد، بينما في الخميرة، يكون حوالي 1150 نيوكليوتيد. مكون البروتين، إنزيم التيلوميراز العكسي (TERT) ، يصنع تكرارات التيلومير القصيرة باستخدام حبلا القالب الموجود في TERC.
في الثدييات، تتم حماية التيلومير بواسطة مأوى وهو مركب من ستة بروتينات مختلفة: عامل ربط تكرار التيلومير 1 (TRF1)، عامل ربط تكرار التيلومير 2 (TRF2)، حماية التيلومير 1 (POT1)، TRF1 نووي متفاعل العامل 2 (TIN2)، البروتين المنظم TIN2-POT1 (TPP1) والبروتين الكابت/المنشط 1 (RAP1).  ؛ تشارك البروتينات الموجودة في مجمع المأوى في وظائف مهمة مثل توظيف التيلوميراز، وتنظيم طول التيلومير، وتوفير مواقع ربط للبروتينات الملحقة.
يمكن أن يؤدي تعبير التيلوميراز إلى زيادة عمر الخلية والسماح لها بالتكاثر باستمرار، وهي سمة مميزة للخلية السرطانية. لوحظ نشاط التيلوميراز في ما يقرب من 90٪ من الخلايا السرطانية مما يجعلها هدفاً للبحث الحالي عن علاجات السرطان الجديدة.
