文档介绍：端粒、端粒酶与肿瘤
东南大学医学院病理学系
端粒与端粒酶-----端粒的概念
端粒(telomere)
是真核生物染色体线性DNA分子末端的特殊结构,对维持染色体稳定性和DNA完整复制具有重要作用。
端粒与端粒酶-----端粒的发现
20世纪30年代末:Müller首先提出了“端粒”概念
20世纪70年代: Olovnikov 提出染色体分子末端的丢失细胞退出细胞增殖
1978年Blackbum,et al. 发现四膜虫端粒分子末端是重复串联的5’ GGGGTT 3’ DNA简单序列
1985年Gueider,et al. 发现端粒酶
1989/1992年间Lundblad,et al. 提出“端粒假说”
端粒与端粒酶-----端粒假说的内涵
细胞分裂次数增加端粒缩短端粒缩短启动某些信号细胞停止分化和老化(M1期) 病毒转化/P53突变细胞继续分裂,端粒进一步缩短
①细胞进入M2期细胞死亡
②端粒酶激活端粒功能恢复细胞永生化
端粒与端粒酶-----端粒的组成和结构
端粒是染色体上增大的末端染色体粒
原端粒(protelomere)
常端粒(utelomere)
电镜研究显示,端粒含有不规则折叠染色质丝,每根纤丝直径约23nm,这种纤丝很少在染色体一端终结,而是弯回到染色体中去。
端粒与端粒酶-----端粒的组成和结构
Blackburn等发现四膜虫rRNA分子末端是一连串重复的六核苷酸,
序列为:CCAA 5’, 5’GGGGTT 3’
这种重复一般可达几十次,总长度为370bp-520bp。
1986年Zalian等在纤毛虫中发现了与端粒DNA结合的特异性蛋白(TRF1、TRF2),其分子质量分别为55kd、41kd的二聚体蛋白质,结合在富含G的端粒DNA链上。象“帽子”一样保护端粒不受化学修饰或核酸酶的作用。端粒的这些结构蛋白与端粒酶有区别。细胞学观察端粒直/间接与核膜相连,可能与染色体分离和细胞分裂有关。
端粒与端粒酶-----端粒的功能(1)
端粒DNA和它的结合蛋白紧密结合,像二顶帽子盖在线性DNA的两端
使其末端具有惰性
保持着遗传的稳定性。
端粒与端粒酶-----端粒的功能(2)
端粒保证了染色体末端稳定的复制。按线性DNA分子的复制模型,在新复制的DNA链的5’-端将有一缺隙无法填补,细胞面临5’-端逐渐缩短。端粒的存在能减缓这一缩短趋势,使染色体近末端的遗传信息不致在复制中丢失。
端粒与端粒酶-----端粒的功能(3)
Fussel曾报道用3H-T对洋葱根尖细胞进行脉冲标记,发现在G1、S、G2期,染色体的走向都和分裂末期的染色体一样,着丝粒异染质聚集于核的一边,而端粒则位于着丝粒的对侧,成散在分布。据推测这种与核膜的紧密结合关系,维持着细胞染色体的空间定向,使染色体所携带的信息能有秩序而又有效的复制和表达。
端粒与端粒酶-----端粒酶的发现
1984年Shampay等在研究酵母染色体的端粒结构时发现端粒的复制是一种无模板复制。
此后,Blackburn实验室利用四膜虫的无细胞抽提物在体外进行了端粒“加尾”实验,结果发现:
①端粒的加尾方向是按富G链的5’端→3’端,每次是以TTGGGG为一个单位重复加上
②这种“加尾”是无模板的
③反应体系中有一种物质能特异性识别拟被加尾的末端序列
④催化反应的是一种具有酶活性的蛋白质,称为端粒转移酶