端粒、端粒酶和肿瘤.pptVIP

端粒为真核细胞染色体末端的特殊结构-DNA多个重复序列。生物体内染色体末端的端粒处于不断地缩短或缩短和延长的变化之中。端粒酶能不断地延长染色体末端已缩短的端粒，是恶性肿瘤生长必需酶。 在不表达端粒酶的正常细胞中，位于染色体末端的端粒DNA在连续的细胞分裂中逐渐丧失，当端粒缩短到临界长度时，细胞增殖停止。在癌细胞中，端粒酶刺激端粒DNA的重新合成。因此，端粒不会缩短，细胞增殖以不受抑制的状态继续进行。 第十章 端粒、端粒酶与肿瘤 端粒(telomere) 　端粒是真核细胞内染色体末端的蛋白质-DNA结构，其功能是完成染色体末端的复制，防止染色体免遭融合、重组和降解.从单细胞的有机体到高等的动植物，端粒的结构和功能都很保守. 端粒DNA 大多数有机体的端粒DNA由非常短而且数目精确的串联重复DNA排列而成，富含鸟嘌呤.个别种类的端粒DNA重复单元很长.端粒的DNA序列多种多样，其功能不需要独特的序列来维持.尽管在许多物种中端粒DNA有相当大的变化，但仍可在进化关系非常远的生物中发现相同的端粒序列， 端粒DNA的平均长度因物种而异.在人大约15 kb，在人体中，随着细胞的持续分裂，端粒会缓慢缩短. 端粒结合蛋白 　　目前对端粒结合蛋白还了解甚少.在酵母中，端粒的主要结合蛋白是Rap1p，在体外以很高的亲和性与端粒上的许多识别位点相结合，Rap1p与端粒长度的调节有关，Rap1p能够阻止端粒酶接近端粒从而负调节端粒的长度.相反，有人说，Rap1p可以在端粒周围通过聚集端粒酶或提高端粒酶活性而延长端粒. 因此末端限制性结合蛋白可能是端粒染色质的一个普通特性. 端粒酶(telomerase) 端粒酶是一种核糖核蛋白,自身携带模板的反转录酶，催化端粒DNA的合成，能够在缺少DNA模板的情况下,能够以自身携带的RNA为模板，逆转录合成端粒DNA并添加于染色体末端，从而维持了端粒长度的稳定。 端粒酶活性取决于它的RNA和蛋白质亚基.端粒酶至少包含两个活性位点.端粒酶除了具有反转录活性外，还具有核酸内切酶的活性。另外一个重要的功能就是合成串联重复的TTAGGG序列，为TRF2提供结合位点，防止染色体的末端融合. 　　端粒酶的RNA亚基是合成端粒DNA的模板，对于端粒酶的结构和催化活性都十分重要.人端粒酶RNA有455个核苷酸.端粒酶RNA重要序列缺乏保守性，但都有保守的二级结构.，端粒酶的RNA决定了端粒DNA的序列. 端粒酶能不断地延长染色体末端已缩短的端粒，是恶性肿瘤生长必需酶。 在不表达端粒酶的正常细胞中，位于染色体末端的端粒DNA在连续的细胞分裂中逐渐丧失，当端粒缩短到临界长度时，细胞增殖停止。在癌细胞中，端粒酶刺激端粒DNA的重新合成。因此，端粒不会缩短，细胞增殖以不受抑制的状态继续进行。 一、端粒的发现 Muller和Mcdintock发现染色体末端结构对保持染色体的稳定是十分重要的。Muller将这一结构命名为端粒（telomere）, 如果末端没有这个结构，染色体将相互粘着而发生结构和功能异常，直到70年代人们才在四膜虫（一种单核细胞生物）中证实了这种端粒结构，为极简单的６个核苷酸TTGGGG序列多次重复。以后，人们在多种生物体包括动物、植物和微生物中均证实有端粒的存在。所有的端粒包括人、鼠和其他脊椎动物均表现为富含T和G核苷酸的DNA重复序列。人类端粒的结构为染色体末端TTGGGG序列上千次的重复。 1972年James Watson提出复制末端问题，复制DNA的DNA多聚酶不能将线性染色体的DNA完全复制。也就是说在线性染色体的DNA复制时，DNA多聚酶留下染色体末端一段DNA（一段端粒）不被复制。这样真核细胞染色体末端的端粒就会随着细胞分裂而缩短，这个缩短的端粒再传给子细胞后，随着细胞的再一次分裂进一步缩短。细胞每次分裂，染色体末端端粒逐渐缩短，直至细胞衰老。人类体细胞遵循这个规律从细胞出生到细胞衰老。 端粒确实随着每次细胞分裂而缩短，但能被新合成的端粒片段再延长，1984年首先在四膜虫中证实了有这种能使端粒延长的酶的存在―端粒酶。 端粒酶为一种核糖核蛋白酶，端粒的合成是以一段RNA为模板，端粒酶通过反转录过程合成端粒片段并使其连接于染色体的端粒末端。端粒酶的发现解释了自然界如单细胞生物是如何处理“复制末端问题” 二、人各种组织端粒酶活性分析 端粒的长度可以作为反映细胞分裂能力的“分子钟”。恶性肿瘤主要表现为细胞失去控制的无限增殖，造成对机体的损害。如果恶性肿瘤细胞缺