端粒的相关探讨.doc端粒的相关探讨
1 •端粒是怎样发现的?
答:早在1939年,潜心玉米遗传性状研究的Barbara McClintock女士(因为 发现玉米的转座子获得诺奖)注意到,在减数分裂后期偶然产生的染色体断裂很 容易重新融合起来形成“桥”。在紧接着的有丝分裂屮,这种染色体“断裂一融合一 桥一断裂”的循环不断继续[4]。既然染色体的断裂末端容易相互融合,那么染色 休的口然末端,为什么不容易相互融合呢?合理的推测是,染色体的口然末端不 同于菲止常的DNA断裂末端,它应该有-•个特殊的结构来避免染色体之间的相 互融合。30年代,缪勒(Muller)和 麦克林托克(Meclintock)等发现了端粒 结构的存在。
科学家乂开始研究精子和癌细胞内的染色体端粒是如何长吋问不被缩 短的原因。1984年,分子生物学家在对单细胞生物进行研究后,发现了一 种能维持端粒长度的端粒酶,并揭示了它在人体内的奇特作用:除了人类 生殖细胞和部分体细胞外,端粒酶儿乎对其他所有细胞不起作用,但它却 能维持癌细胞端粒的长度,使其无限制扩增。
在1984年报道酵母端粒序列的同一•篇文章中,Liz实验室发现了一个有趣 的现象:带着四膜虫端粒DNA的人工染色休导入到酵母后,被加丄了酵母的端 粒而不是四膜虫的端粒序列。由于端粒是由重复序列组成的,半时人们普遍猜想 同源重组是延伸端粒补偿染色体末端隐缩的机制。但是同源重组只能复制出更多 本身的序列,为什么在四膜虫端粒丄加的是酵母的端粒序列血不是四膜虫端粒本 身的序列呢?这个现象同源重组是无力解释的。也许,可能,酵母屮存在专门的 “酶啄复制端粒DNA。究竟是重纽还是全新的酶?为了厘清这两个假说,Liz意 识到最重要的是找到这个“酶。1984年,Carol女士作为博士生加盟了 Liz实验室。 她们俩精心讨论设计实验,用四膜虫的核抽提液与体外的端粒DNA进行温育, 试图在体外检测到这个“酶”活性,看到端粒的延仲。经过不断优化条件,尤其是 把底物换成体外合成的高浓度的端粒DNA后,同年的圣诞节,勤奋的Carol同 学打开暗盒曝光x光片,终于清楚地看到了“酶“活性。在测序胶的同位素曝光片 上,端粒底物明显被从新加上了 DNA碱基,而且每六个碱基形成一条很深的带, 与四膜虫端粒重复基本单位为六个碱基正好吻合[8]。这种酶活性不依赖于DNA 模板,只对四膜虫和酵母的端粒DNA进行延伸,而对随机序列的DNA底物不 延仲;并且该活性不依赖于DNA聚合酶[8]。由于同源重组对序列没有特异性的 要求并且依赖于DNA聚合酶的活性,至此,她们澄清了这两种假说,证明了有 一种“酶"来延伸端粒DNAo这种酶后来被命名为“端粒酶” (telomerase) □
什么是端粒和端粒酶?
答:端粒:是位于真核生物染色体末端的、由DNA和蛋白质组成的一膨出结构。 端粒DNA由短的富含T G的重复序列组成,不同生物的重复序列不同,人类 端粒DNA大约长2〜15个kbp,由TTAGGG重复序列组成,不具有编码蛋白质 的功能,是非结构基因,端粒DNA可以与特异性蛋白结合。
端粒酶:是一•种核糖核蛋白,能以自身携带的RNA为模板,不断合成新的端粒 DNA序列添加到染色体末端弥补端粒丢失,阻止端粒缩短,并可能使得细胞最 终逃脱程序性死亡,活得无限增殖能力
端粒酶的作用?
答:以自身
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