端粒和端粒酶专题发言课件

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1、端粒与端粒酶制作人：药学1202班朱明涛一、端粒和端粒酶的发现1、20世纪30年代，两位卓越的遗传学家Muller（诺贝尔获得者）和McClintock分别发现细胞染色体末端具有特殊序列，该序列具有维持染色体稳定性的功能。Muller根据希腊文“末端”（telos）和“部分”（meros）,将染色体末端的特殊序列命名为“端粒”（telomere）。2、20世纪70年代，EHBlackburn利用四膜虫（Tetrahymena）（一种有纤毛的单细胞池糖微生物）进一步揭示了这一端粒的初步结构,发现它是由几个核苷酸（富含G）组成的DNA重复片断，重复的次数由几十到数千不等。3、

2、1972年，Watson发现了一个问题：他发现模板（template）和引物（primer）的存在，而且只能从5`到3`端方面合成。这样，在引物被去除之后，细胞每分裂一次，在新合成的DNA互补链的5`端必将留下一个小空缺（一段端粒）。（见图1）这就不能解释DNA从头（denovo）合成的问题。这样，细胞染色体长度会越来越短，稳定性越来越差，直至最终细胞衰亡（senscence）。因此，科学家们考虑是否存在着一种不同于DNA多聚酶的酶来完成这一工作。细胞将停止分裂而趋于老化细胞分裂细胞分裂端粒长短与细胞生命历程密切相关染色体端粒端粒4、1984年，CWGreider和EHB

3、lackburn发现将一段单链的末端寡聚核苷酸加至四膜虫的提取物中后，其端粒的长度延长了，这也就说明了切实有这样的一种酶存在，他们将它命名为“端粒酶”（telomerase）。5、1989年,Greider等成功地克隆了四膜虫端粒酶的RNA组分的基因：为159个核苷酸，其中包含5`-CAACCCCAA-3`的膜板序列，以碱基互补的方式在3`端从头合成重复片段（GGGGTT）n。同年,美国加州大学的分子生物学教授Morin（1989年）首次在人宫颈癌细胞株HeLa细胞中发现并鉴定端粒酶存在一种核糖核蛋白质。6、1995年,美国Geron公司Feng和纽约长岛冷泉港实验室Gr

4、eider等克隆了人端粒酶RNA组分的基因，命名为hTR（humanTelomeraseRNA）基因，定位于3号染色体（3q23.3）。hTR基因有约450个碱基的转录本，其中包含5`-CUAACCCUAAC共11个碱基的模板互补序列。这个模板互补序列刚好每次与1.5个（TTAGGG）重复序列互补，然后通过模板的滑动，再进行下一次合成。这个研究进一步揭示了端粒酶的作用原理。端粒酶作用的一种模型3’5’TTTTGGGGTTTTG5´3´AAAACCCCAAAACCCCCCAAA3’5’TTTTGGGGTTTTGGGGTTTTG5´3´AAAACCCCAAAACCCCCCAA

5、ATTGGGTGGGT3’5’AATTTTG5´3´AAAACCCCAAAACCCCCCAGTTTTG整合和杂交移位和再杂交TTTTGGGGTTTTGGGGTTTTGGGGTTTT5´3´nAATTTTGGGGTTTTGGGGTTTTGGGGT5´3´CCCCA5`nAATTTTGGGGTTTTGGGGTTTTGGGGT5´3´AAAACCCCAAAACCCCAAAACCCCAn进一步加工继续延伸二、端粒1、概念：真核细胞线性染色体末端的一组重复DNA序列，通常由富含鸟嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序列组成。2、组成：DNA：短的串联重复序列，不含功能基因。蛋白质：与单链

6、富G端粒DNA结合的蛋白；与双链端粒DNA结合的蛋白3、作用：维持染色体的稳定性虽然端粒序列不含功能基因，但是如果没有这些类似染色体的“帽子”（cap）结构的端粒，染色体之间就会出现端-端融合（end-to-endfusion）、降解（degradation）、重排（rearrangement）和染色体丢失（chromosomeloss）等变化，这些变化威胁着染色体的正确复制和细胞的存在。起细胞分裂计时器的作用端粒核苷酸复制和基因DNA不同，每复制一次减少50~100bp，其复制要靠具有反转录酶性质的端粒酶来完成，正常体细胞缺乏此酶，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。4、

7、特点：一个细胞里不同染色体的端粒都由相同的重复序列组成，但不同物种的染色体端粒的重复序列是各异的。端粒的重复序列不是在染色体DNA复制时连续合成的，而是由端粒酶(telomerase)合成后添加到染色体的末端。不同年龄的人的体细胞的寿命明显不同，其端粒的长度也不相同，它是随着年龄的增长而缩短。随着细胞分裂时染色体的复制使端粒不可避免地逐渐缩短，如人体细胞的端粒长度每年缩短30～50bp．端粒的缩短最终出现染色体的不稳定和细胞进入衰老乃至死亡。因为端粒长度的缩短而导致细胞分裂的停止的机制尚不清楚，目前有三种理论：第一种认为不断缩