概念:什么是染色體的端粒?端粒酶?
端粒(Telomere)是染色體上短的多重復的非轉錄序列(TTAGGG)及一些結合蛋白組成特殊結構,除了提供非轉錄DNA的緩沖物外,它還能保護染色體末端免于融合和退化,在染色體定位、復制、保護和控制細胞生長(cháng)及壽命方面具有重要作用,并與細胞凋亡、細胞轉化和永生化密切相關(guān)。
端粒酶(Telomerase)是一種含有RNA鏈的逆轉錄酶,它以所含的RNA為模板來(lái)合成DNA的端粒結構。通常端粒酶含有約150個(gè)堿基的RNA鏈,其中含一個(gè)半拷貝的端粒重復單位的模板。如四膜蟲(chóng)的端粒酶含有約159個(gè)堿基分子,含有CAACCCCAA序列[1]。端粒酶RNA亞基內重要序列缺乏保守性,但都有保守的二級結構。
[詳細] 為什么說(shuō)端粒決定著(zhù)衰老的進(jìn)程?
研究表明,端粒的平均長(cháng)度隨著(zhù)細胞的分裂次數的增加及年齡的增長(cháng)而變短。端粒DNA序列逐漸變短甚至消失,就會(huì )導致染色體穩定性下降,這可能是引衰老的一個(gè)重要因素。因此,端粒似乎是一種有絲分裂鐘,限制者真核生物DNA復制的能力。
越多的證據表明端粒的長(cháng)度控制著(zhù)衰老的進(jìn)程。端??s短是觸發(fā)衰老的分子鐘。人的體細胞每次有絲分裂,如果沒(méi)有端粒酶的活化,就會(huì )丟失50-200bp長(cháng)度的端粒,當丟失數千個(gè)核苷酸時(shí),細胞就會(huì )停止分裂而衰老?;罨亩肆C笇?huì )導致端粒DNA序列延長(cháng),大大延長(cháng)細胞的壽命。如果把端粒酶基因導入正常細胞,細胞壽命將大大延長(cháng)。這種結果首次為端粒的生命鐘學(xué)說(shuō)提供了直接證據。那么,端??s短為什么會(huì )導致衰老呢?有理論認為,端粒就像一種“時(shí)間延遲”的保險絲,經(jīng)過(guò)一定數目的細胞分裂以后就被用完,當端粒變的太短時(shí),就不能形成原來(lái)的封閉結構了。人們認為,當細胞探測到此種結構時(shí)就會(huì )啟動(dòng)衰老、停止生長(cháng)或凋亡,這取決于細胞的遺傳背景。
[詳細] 為什么癌細胞能無(wú)限分裂?端粒酶與腫瘤的關(guān)系
腫瘤是一種很難對付的疾病,因為我們的免疫系統不能對其進(jìn)行識別,又加之它是一種永遠分裂的細胞。因為端粒酶對腫瘤細胞的永生化是必須的,所以端粒酶可作為抗腫瘤藥物的良好靶點(diǎn)。如果有藥物能夠關(guān)閉腫瘤細胞的端粒酶,端粒的長(cháng)度隨著(zhù)腫瘤細胞的分裂就會(huì )逐漸縮短,突變就會(huì )出現,細胞就會(huì )變的不穩定。實(shí)驗性的藥物治療已經(jīng)在小鼠中進(jìn)行了,一些藥物進(jìn)入了早期的臨床試驗階段
在正常的人體細胞中,端粒程序性的縮短,限制了細胞的生長(cháng)能力,這對腫瘤的形成是一種抑制機制。端粒酶的重新表達在細胞的永生化及癌變過(guò)程中起著(zhù)重要作用。因此,有人認為,端粒酶活性正常表達的細胞更易癌變。在測定端粒酶活性時(shí)發(fā)現,90%以上的正常組織細胞的端粒酶呈陰性,從而將這個(gè)酶與細胞的永生化和腫瘤聯(lián)系到一起。由于此種情況,對端粒酶活化、診斷和抑制具有重要的臨床價(jià)值。
[詳細] 結語(yǔ)
端粒就像一種“時(shí)間延遲”的保險絲,經(jīng)過(guò)一定數目的細胞分裂以后就被用完,當端粒變的太短時(shí),就不能形成原來(lái)的封閉結構了。人們認為,當細胞探測到此種結構時(shí)就會(huì )啟動(dòng)衰老、停止生長(cháng)或凋亡。
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