周俊宜中山医科大学生化教研室

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1、周俊宜中山医科大学生化教研室与细胞衰老和癌变周俊宜基础医学院生化教研室端粒、端粒酶概论AGAACTTTCTTGAATCTTGAAAGAACTT子代DNA碱基互补按半保留复制的方式，子代保留了亲代DNA的全部遗传信息。亲代DNAAGAACTTTCTTGAADNA决定蛋白质的功能将基因信息代代相传复制转录和翻译生命活动的执行者生命延续的物质基础5’5’端粒消耗端粒维持细胞衰老细胞永生化染色体DNA端粒端粒七十年代：端粒分子组成确定八十年代：端粒酶的发现九十年代：端粒酶与细胞衰老和癌症三十年代：端粒概念首次提出研究概况“端粒和端粒酶的研究历程就象不断伸缩的端粒本

2、身变幻无穷，并且不时带给人们某些惊讶。从三十年代端粒概念首次提出，一直到今天活跃在恶性细胞中的端粒酶研究热潮的兴起，人们眼中的端粒和端粒酶已不仅仅限于它们所形成的染色体的‘保护帽’，它还显现出更加意味深长的内涵……”“人体的正常细胞经过有限的分裂次数后即进入衰老阶段，停止增殖而最终走向衰亡。呈恶性生长的癌细胞似乎摆脱了正常衰老过程的约束，在无拘无束地高速生长中获得“永生”。衰老和肿瘤相互对立却又同为人类的“天敌”，两者之间千丝万缕的关联一直以来为人们所关注。近年来端粒酶热点的出现被认为是联结着肿瘤和衰老研究的一条全新纽带，国际权威期刊Cell、Scienc

3、e等逐年递增地刊载相关论文和报道，对端粒和端粒酶这一研究方向予以相当关注，认为有可能对肿瘤、衰老等重大生命课题产生深远影响。”主要内容端粒的结构与功能端粒酶的结构与功能端粒、端粒酶与细胞衰老端粒、端粒酶与恶性肿瘤端粒的结构与功能二十世纪三十年代，两位著名的遗传学家BarbavaMcClintock和HermannJ.Muller发现，染色体的末端有一种能稳定染色体结构和功能的特殊成分。如果缺少了这种成分，染色体之间就会互相粘连、出现结构的变化或其它错误的行为，以致影响到染色体的生存和正确复制并进一步威胁到细胞的存亡。于是Muller从希腊文的"末端"（te

4、los）和"部分"（meros）二词为这种特殊的成分创造了一个全新的术语"端粒"（telomere）。1端粒的发现断端降解、断端融合、结构功能破坏染色体DNAX射线从希腊字的末端“telos”和部分“meros”创造了一个全新的单词：端粒——telomere端粒帽染色体端粒帽端粒的精确组成则是在七十年代末才首次被提出。1978年，美国科学家Blackburn和JosephG.Gall发现，单细胞池塘生物四膜虫（Tetrahymena）的端粒是由一种极短的简单重复序列TTGGGG多次重复而成。从那以后，包括动物、植物和微生物在内的多种生物的端粒序列已被确定，

5、它们均是由富含G和T的简单重复序列不断重复而成。正是这些连接在染色体末端的核苷酸重复序列和结合在其上的一些蛋白质共同构成了真核生物染色体的“末端保护帽”。2端粒的精确组成1978年首次发现四膜虫端粒的分子组成：端粒染色体DNA端粒n（CCCCAA）n（GGGGTT）3’5’（TTGGGG）n（AACCCC）nn（CCCTAA）n（GGGATT）3’5’（TTAGGG）n（AATCCC）n人端粒的分子组成：端粒末端回折结构5‘3‘重复的GGGGTT链重复的CCCCAA链5’-CCCCAAOHCCCAACCCCAACCCCAAOHCCCAA-----3’3’-

6、GGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTT-------5’端粒染色体DNA端粒1)GT链的5’3’总是指向染色体的末端。2)重复次数不保守。3)链区内有缺口即游离的3’-端羟基存在。4)DNA的最末端不能进行末端标记，推测其分子是一个回折结构。端粒结构的特征：n（CCCTAA）n（GGGATT）3’5’（TTAGGG）n（AATCCC）n3’5’DNA聚合酶Ⅰ-32P-dNTP端粒DNA缺口平移5’-CCCCAAOHCCCAACCCCAACCCCAAOHCCCAA-----3’3’-GGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGG

7、GGTT-------5’DNA聚合酶Ⅰ5‘3’聚合酶5‘3’外切酶5’5’5’-CCCCAACCC……3’-GTTGGG……末端标记物-32P-dNTP5’-CCCCAACCC……3’-GGGGTTGGG……端粒帽染色体DNA端粒帽n（CCCCAA）（TTGGGG）nn（GGGGTT）（AACCCC）n3’5’3端粒结合蛋白保护端粒不受核酸酶或化学修饰的作用一般是紧密的非共价键结合人类纤毛虫类随着对端粒分子组成结构的阐明，端粒对维护染色体完整性的功能已不是一个笼统的概念。活跃在细胞中枢并当担着延续生命重任的染色体DNA其实面临的是一个“危机四伏”的境界

8、，它对外要抵御核酸酶等各种因素袭击，对内则有一个难以“自圆其身”的