端粒
维基百科,自由的百科全书
端粒是染色体末端的DNA重复序列,作用是保持染色体的完整性。细胞分裂一次,由于DNA复制的原因,端粒就缩短一点。一旦端粒消耗殆尽,染色体则易于突变而导致动脉硬化和某些癌症。因此,端粒和细胞老化有明显的关系。一直以来都知道精、卵细胞的端粒比成年体细胞的都长许多。
端粒DNA是由简单的DNA高度重复序列组成的,染色体末端沿着5'到3' 方向的链富含 GT。在酵母和人中,端粒序列分别为C1-3A/TG1-3和TTAGGG/CCCTAA,并有许多蛋白与端粒DNA结合。端粒DNA主要功能有:第一,保护染色体不被核酸酶降解;第二,防止染色体相互融合;第三,为端粒酶提供底物,解决DNA复制的末端隐缩,保证染色体的完全复制。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。同时,端粒又是基因调控的特殊位点, 常可抑制位于端粒附近基因的转录活性(称为端粒的位置效应,TPE)。在大多真核生物中,端粒的延长是由端粒酶催化的,另外,重组机制也介导端粒的延长。
胚胎发生中,桑椹胚-胚泡转型(the morula to blastocyst transition)伴随着端粒长度的重新设定。实验建立在在小鼠和牛的胚胎实验。这些胚胎不管是来自自然受精还是体外受精,甚至是由端粒已经缩短的体细胞克隆发育而成,都有端粒长度的重新设定这一过程。
端粒酶对这一过程有重要作用,一旦缺少端粒酶,该过程就不能发生。 桑椹胚-胚泡转型是植入前发育的重要阶段,能够导致首次二细胞系分化――内细胞团(inner cell mass)和滋养层细胞(trophoblast)。端粒的长度重制能够保证代与代之间的端粒正常,也可能和出生和的老化与肿瘤发生有关。端粒酶,是基本的核蛋白逆转录酶,可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用,端粒酶能延长缩短的端粒(缩短的端粒其细胞复制能力受限),从而增强体外细胞的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制,在肿瘤中被重新激活,端粒酶可能参与恶性转化。端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。
对这个过程的研究可以防止体细胞克隆中的端粒异常,也有助于通过移植和基因治疗的方法解决退型性疾病。
Telomerase.org - blog (English)