染色体顶端的端粒结构(端粒酶能让人永生吗)
一、什么是端粒和端粒酶,在分子生物学领域的作用和影响如何
端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,是短的多重复的非转录序列(TTAGGG)及一些结合蛋白组成特殊结构,它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构。端粒的作用是保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期,并与细胞凋亡、细胞转化和永生化密切相关。
端粒和细胞老化有明显的关系。当细胞分裂一次,每条染色体的端粒就会逐次变短一些,构成端粒的一部分基因约50~200个核苷酸会因多次细胞分裂而不能达到完全复制(丢失),以至细胞终止其功能不再分裂。除了提供非转录DNA的缓冲物外,它还能保护染色体末端免于融合和退化,在染色体定位、复制、保护和控制细胞生长及寿命方面具有重要作用。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。
端粒酶是在在细胞中负责染色体端粒延长的一种酶,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。端粒酶的存在,就是把 DNA复制的缺陷填补起来,即由把端粒修复延长,可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗,使得细胞分裂的次数增加。
端粒酶可在成体干细胞、免疫细胞和正在发育的胚胎细胞中正常表达。在这些细胞中,端粒酶附着在新复制的染色体末端,从而使细胞的分裂不受约束。在正常人体组织中,它的活性被抑制,但在肿瘤中被重新激活,使肿瘤细胞不停地分裂增殖。
端粒和端粒酶研究是当前分子生物学领域的一大热点。对于抗衰老、延长寿命、预防癌症及癌症早期诊断,以及损伤修复,细胞和组织、器官移植,甚至器官再生等,都具有重要意义。
二、端粒和端粒酶是如何保护染色体的
你好,很高兴为你解答,看下面。。
端粒使DNA末端处于高度凝集状态,避免了DNA酶的降解,避免了染色体融合,从而维持了遗传信息的稳定性。随着DNA复制的进行,端粒会变短,端粒酶就会发挥作用,募集相关的蛋白或酶,延长端粒到合适长度。
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。
端粒与人体衰老挂上了钩:第一、细胞愈老,其端粒长度愈短;细胞愈年轻,端粒愈长,端粒与细胞老化有关系。衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时,就出现衰老,而当端粒缩短至关键长度后,衰老加速,临近死亡。第二、正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短,分裂一次,缩短一点,就像磨损铁杆一样,如果磨损得只剩下一个残根时,细胞就接近衰老。细胞分裂一次其端粒的DNA丢失约30~200bp(碱基对)。第三、研究发现,细胞中存在一种酶,它合成端粒。端粒的复制不能由经典的DNA聚合酶催化进行,而是由一种特殊的逆转录酶——端粒酶完成。正常人体细胞中检测不到端粒酶。一些良性病变细胞,体外培养的成纤维细胞中也测不到端粒酶活性。但在生殖细胞、睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。令人注目的发现是,恶性肿瘤细胞具有高活性的端粒酶,端粒酶阳性的肿瘤有卯艇癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、结肠癌、肺癌等等。人类肿瘤中广泛地存在着较高的端粒酶耥端挝酶作为肿瘤治疗的靶点,是当前较受关注的热点之一。
三、什么是端粒和端粒酶简述它们的功能,
端粒是真核生物线性染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构,由TTAGGG重复序列和大量的端粒结合蛋白组成.主要是由六个端粒结合蛋白TRF1、TRF2、POT1TIN2、TPP1和Rap1组成的复合体起着保护端粒的作用,被称为是遮蔽蛋白.其中端粒重复序列结合因子TRF1和TRF2是两个主要的端粒结合蛋白,它们通过相互作用来维持端粒的正常结构和功能.
端粒的功能:1、保护染色体末端:真核生物的端粒DNA-蛋白复合物,如帽子一般,保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解,同时可能还有防止端粒酶对端粒进行进一步延伸的作用.改变端粒酶的模板序列将导致端粒的改变,从而诱导细胞衰老和死亡.
2、防止染色体复制时末端丢失:细胞分裂、染色体进行半保留复制时,存在染色体末端丢失的问题.随着细胞的不断分裂,DNA丢失过多,将导致染色体断端彼此发生融合,形成双中心染色体、环状染色体或其他不稳定形式.端粒的存在可以起到缓冲保护的作用,从而防止染色体在复制过程中发生丢失或形成不稳定结构.
3、决定细胞的寿命:染色体复制的上述特点决定了细胞分裂的次数是有限的,端粒的长度决定了细胞的寿命,故而被称为“生命的时钟”.
4、固定染色体位置:染色体的末端位于细胞核边缘,人类端粒DNA和核基质中的蛋白相互作用,以′TTAGGG′结构附着于细胞核基质.
端粒酶的结构及功能:端粒酶是一种核糖核蛋白复合物,由端粒逆转录酶(hTERT)、端粒酶RNA组分(hTR)以及端粒酶相关蛋白组成.端粒酶利用其自身hTR所携带的RNA为模板,在hTERT的逆转录催化下,将端粒重复序列合成到染色体末端,延长或稳定了随着细胞分裂而进行性缩短的端粒,在细胞永生化及恶性肿瘤的发生和发展中起到了重要的作用.
总之,端粒酶是一种特殊的反转录酶,是一种能延长端粒末端并保持端粒长度的核糖蛋白酶,由RNA和蛋白质亚单位组成,每个RNA均含有一段短的与端粒互补的序列,能以自身RNA模板合成端粒DNA添加到染色体末端,避免染色体复制丢失端粒DNA以使端粒延长从而延长细胞寿命.
可以搜几篇关于端粒酶的文献看看!
四、什么是端粒和端粒酶简述它们的功能,请帮帮忙
端粒是真核生物线性染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构,由TTAGGG重复序列和大量的端粒结合蛋白组成。主要是由六个端粒结合蛋白TRF1、TRF2、POT1TIN2、TPP1和Rap1组成的复合体起着保护端粒的作用,被称为是遮蔽蛋白。其中端粒重复序列结合因子TRF1和TRF2是两个主要的端粒结合蛋白,它们通过相互作用来维持端粒的正常结构和功能。
端粒的功能:1、保护染色体末端:真核生物的端粒DNA-蛋白复合物,如帽子一般,保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解,同时可能还有防止端粒酶对端粒进行进一步延伸的作用。改变端粒酶的模板序列将导致端粒的改变,从而诱导细胞衰老和死亡。
2、防止染色体复制时末端丢失:细胞分裂、染色体进行半保留复制时,存在染色体末端丢失的问题。随着细胞的不断分裂,DNA丢失过多,将导致染色体断端彼此发生融合,形成双中心染色体、环状染色体或其他不稳定形式。端粒的存在可以起到缓冲保护的作用,从而防止染色体在复制过程中发生丢失或形成不稳定结构。
3、决定细胞的寿命:染色体复制的上述特点决定了细胞分裂的次数是有限的,端粒的长度决定了细胞的寿命,故而被称为“生命的时钟”。
4、固定染色体位置:染色体的末端位于细胞核边缘,人类端粒DNA和核基质中的蛋白相互作用,以′TTAGGG′结构附着于细胞核基质。
端粒酶的结构及功能:端粒酶是一种核糖核蛋白复合物,由端粒逆转录酶(hTERT)、端粒酶RNA组分(hTR)以及端粒酶相关蛋白组成。端粒酶利用其自身hTR所携带的RNA为模板,在hTERT的逆转录催化下,将端粒重复序列合成到染色体末端,延长或稳定了随着细胞分裂而进行性缩短的端粒,在细胞永生化及恶性肿瘤的发生和发展中起到了重要的作用。
总之,端粒酶是一种特殊的反转录酶,是一种能延长端粒末端并保持端粒长度的核糖蛋白酶,由RNA和蛋白质亚单位组成,每个RNA均含有一段短的与端粒互补的序列,能以自身RNA模板合成端粒DNA添加到染色体末端,避免染色体复制丢失端粒DNA以使端粒延长从而延长细胞寿命。
可以搜几篇关于端粒酶的文献看看!