文档介绍：NobelPrizeinPhysiologyorMedicine2009主要成就:他们共同解决了生物学的一个重大问题,即“在细胞分裂时染色体如何完整地自我复制以及染色体如何受到保护以免于退化”。“这三位科学家向我们展示,解决办法存在于染色体末端——端粒,以及形成端粒的酶——端粒酶。”一、端粒和端粒酶的发现和定义二、端粒的结构和功能三、端粒酶的结构和合成端粒的机制四、端粒、端粒酶与肿瘤和细胞衰老五、研究现状端粒与端粒酶主要内容目录CONTENTS一端粒和端粒酶的发现和定义1978年伊丽莎白通过体外DNA复制实验,推断出模式生物四膜虫的端粒中含有许多重复的5'-AA-3'六碱基序列,首次阐明了四膜虫的端粒结构。同时,杰克绍斯塔克正试图在酵母中建构人工线性染色体,希望它能够像自然染色体一样在细胞中复制。但他构建的人工染色体转化入细胞后总是很快降解。1980年,当伊丽莎白报道她关于端粒DNA的发现时,引起了杰克的极大兴趣。于是二人合作将新发现的四膜虫端粒序列和人工染色体连接到一起,而后导入酵母细胞。奇迹出现了,人工染色体不再降解,可以在细胞内正常复制。这一方面证实了端粒对染色体的保护作用,也使DNA的大片段克隆成为可能,为后来的人类基因组测序奠定了基础。一端粒和端粒酶的发现和定义1984年,卡罗尔作为博士研究生进入伊丽莎白实验室,开始了端粒末端合成机制的研究工作。她们假设端粒是由某种酶合成,那么在细胞裂解液里应该有这种酶的存在,如果使用四膜虫细胞裂解液在体外能检测到端粒序列的复制和延伸,那无疑证实这种“酶”的存在。一端粒和端粒酶的发现和定义结果显示,当四膜虫细胞裂解液加入四膜虫或酵母端粒序列DNA时,其明显被重新加上了DNA碱基,而且以6个碱基递增的方式延长,与四膜虫端粒重复基本单位为6个碱基正好吻合,而对于随机序列的DNA底物并不发生延伸。实验结果证明,端粒DNA的延伸是通过“酶”来完成的,且这种酶的活性不依赖于DNA模板。这种酶后来被命名为“端粒酶”。一端粒和端粒酶的发现和定义(一)端粒染色体末端由重复DNA序列和相关蛋白组成的特殊结构,具有稳定染色体结构和完整性的功能。一端粒和端粒酶的发现和定义(二)端粒酶(telomerase)是核蛋白逆转录酶,以自身RNA为模板,合成端粒DNA,将端粒DNA加至真核细胞染色体末端,为细胞持续分裂提供遗传基础。由于端粒和端粒酶与染色体保护、肿瘤发生、细胞衰老等现象密切相关,所以它成为科学家当前的研究热点。二端粒的结构和功能(一)端粒的结构二端粒的结构和功能