单个人类端粒重复序列d(TTAGGG)对长链端粒DNA-d[AGGG(TTAGGG)6]结构影响的研
关于端粒及端粒酶的调查报告
关于端粒及端粒酶的调查报告一：引言2009年10月5日，诺贝尔生理学或医学奖颁发给了美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克，以表彰他们在研究端粒和端粒酶保护染色体的机理方面的贡献。
这篇调查报告将会通过资料查询和逻辑推断等方式论述关于端粒，端粒酶以及它们与肿瘤细胞的相关内容。
二：端粒和端粒酶2.1.1端粒端粒（Telomere）是染色体末端的重复DNA序列，在人细胞中长度约为几千到一两万碱基对，它防止细胞将天然染色体末端识别为染色体断裂，起着保护和稳定染色体的作用。
[1]随着细胞的分裂增殖，端粒会逐渐缩短。
当端粒的长度缩短到一定程度时，细胞的分裂便会停止。
因此，端粒具有调节细胞增殖的作用，是细胞分裂的“时钟”。
端粒的碱基序列具有极高的保守性，但不同物种的端粒仍有差异，例如：四膜虫重复序列为GGGGTT，草履虫为TTGGGG，人类和哺乳动物为TTAGGG.[2]2.1.2端粒的结构端粒通常由富含G的DNA重复序列,以及端粒结合蛋白和端粒相关蛋白组成。
端粒结合蛋白直接保护端粒DNA,端粒相关蛋白通过与端粒结合蛋白的相互作用间接影响端粒的功能。
端粒既可保护染色体不受核酸酶的破坏,又避免了因DNA黏性末端的裸露而发生的染色体融合。
[4][5]2.2.1端粒酶端粒酶（Telomerase），在细胞中负责端粒的延长的一种酶。
在端粒发现之后，人们便开始猜测存在这样一种酶，可以起到延长端粒的作用——因为随着细胞的分裂增殖和染色体的复制，端粒应当越来越短，但是某些细胞（如肿瘤细胞）的端粒长度却能够保持相对不变。
在1997年,Tom Cech实验室的Lingner在Euplotes aediculatus以及酿酒酵母中发现了真正的端粒酶催化亚基。
[3]2.2.2端粒酶的作用机理端粒酶主要依靠两种成分来实现其功能，一种名为端粒酶逆转录酶（TERT）的蛋白酶，另一种是作为模板的一小段RNA序列。
端粒
端粒的G四联体结构 端粒的 四联体结构
从上文可知，端粒 从上文可知，端粒DNA序列 序列 富含G。 富含 。鸟嘌呤有相互连接 的不寻常的能力。 的不寻常的能力。端粒的单 富含尾能够形成“ 四 链G富含尾能够形成“G四 富含尾能够形成 联体” 每个四联体含4个 联体”。每个四联体含 个 鸟嘌呤彼此通过氢键形成平 面结构。 面结构。每个鸟嘌呤来自连 续的TTAGGG重复单位中 续的 重复单位中 的相应位点。 的相应位点。四联体代表了 每个重复单位中a同样组织 每个重复单位中 同样组织 形式的、但是由每个重复单 形式的、 位中的第二个G所组成另一 位中的第二个 所组成另一 个四联体之上。 个四联体之上。一系列四联 体可按这种方式堆叠成螺旋 状。
端粒和端粒酶
什么是端粒？
DNA复制时，由于受DNA聚合酶特性限制，子 代DNA链的最后一个片断去除引物后，无法填 补空隙，易造成子代DNA链的缩短。
LOGO
上面的情况是不会出现的！ 上面的情况是不会出现的！
端粒是指真核细胞线性染色体末端的蛋白质-DNA特殊结构，即染色体末端DNA 端粒是指真核细胞线性染色体末端的蛋白质-DNA特殊结构，即染色体末端DNA 特殊结构 序列的多个重复，其作用是保护和稳定染色体的末端，它由2 序列的多个重复，其作用是保护和稳定染色体的末端，它由2～20kb 串联的短片 段重复序列(TTAGGG) 段重复序列(TTAGGG) n 及一些结合蛋白组成 。 20世纪30年代 两位卓越的遗传学家Muller 诺贝尔奖获得者） 世纪30年代， Muller（ 20世纪30年代，两位卓越的遗传学家Muller（诺贝尔奖获得者）和 McClintock分别发现细胞染色体末端具有特殊结构 分别发现细胞染色体末端具有特殊结构， McClintock分别发现细胞染色体末端具有特殊结构，该结构具有维持染色体稳定 性的功能。 性的功能。
端粒酶活性检测方法
端粒酶活性检测方法1.端粒重复序列延伸法端粒酶在体外可以以其自身RNA的模板区为模板，在适宜的寡核苷酸链的末端添加6个碱基的重复序列，用聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳可显示6个碱基差异的梯带。
1994年Kim建立了基于PCR基础上的端粒重复序列扩增法(Telom—eric Repeat Amplification Protoc01．TRAP)。
首先合成一个18nt的TS做上游引物，端粒酶结合TS末端的GTT并合成AGGGT]rAG，然后每经过一次转位合成一个GGTTAG的6碱基重复序列，端粒酶灭活后，加入一个24nt的CX做下游引物，经过多次变性-退火-延伸，扩增端粒酶延伸产物。
1994年Kim创建了该方法，它与DNA聚合酶分析方法相似，如；把核酸提取物、代表脊椎动物端粒重复序列的单链DNA前体(T1’AGGG)4和放射标记的磷酸脱氧核糖一起孵育，然后通过放射自显影检测凝胶上新添加的DNA重复序列。
此方法是最早建立的方法，它稳定性好。
其缺点是，需要样本量大，敏感性差，检测时间长，不适合临床标本的大量检测，检测时需同位素量较大。
此法已基本被淘汰2.TRAP法及其改进（关键是我们有没有PCR扩增机、电泳自显影及图像分析）其基本原理是利用CHAPS去污剂提取端粒酶后，将反应体系中下游引物CX(5’-(CCATTA)3CCCTAA-3’]用石蜡层与其他反应隔开，在石蜡层上利用端粒酶的逆转录酶活性在非端粒核酸．TS(5’．AACCGTCGAGCAGTT-3’)引物3’末端合成端粒重复序列，然后将反应产物进行PCR扩增，石蜡层在高温时溶化，CX(引物加入到反应体系中，反应体系中含有(a-32P)dGTP或（a-32P）CTP。
由于端粒酶每合成一个TTAGGG就需要RNA模板重新定位，因此，反应产物在聚丙烯酰胺凝胶电泳上显示为相隔6bp的梯状条带，TRAP法由于利用PcR技术对端粒酶合成的端粒DNA进行扩增，因此能从104个正常细胞中检出混杂在其中的一个肿瘤细胞，这大大提高了检测的敏感性、速度和效果。
衰老
1998年，Wright（Science，1998）
将人的端粒酶反转录酶亚基(hTRT) 基因通过转染，引入正常的人二倍
体细胞，发现表达端粒酶的转染细
胞，其端粒长度明显增加，分裂旺 盛，作为细胞衰老指标的β-半乳糖
苷酶活性则明显降低，与对照细胞
形成极鲜明的反差。 此外，表达端粒酶的细胞寿命比正 常细胞至少长20代，且其核型正常。
体细胞突变理论(wear and tear theory)：
衰老是构成机体的生物大分子损伤累积，尤其是DNA分子的损 伤，导致其功能缺陷。
Determined genetically
Interacting epigenetically
Metabolic capacity
Stress response
3.
4.
生命周期短（平均寿命仅20天） 。
体细胞少,易于追踪。
线虫（clock，clk－)突变体: clk－ / clk－ ） 生活过程的时间延长：发育、细胞周期、成体的节律性行为 生命期延长！ Clk基因作用于染色体的沉默区？ Puca 等(2001) 跟踪观察137 组年龄91～109 岁的长寿同胞 ( siblings) , 308 名长寿老人,发现他们的4 号染色体D4S1564
这些多肽均是呼吸链复
合物亚单位的组成部分。
缺乏组蛋白的保护，缺乏校正DNA损伤的修复酶。 氧化压力为环境因素的原始应力，首先作用于线粒体DNA， 导致线粒体DNA (mtDNA) 的突变。 正常人心脏，随年龄增加可发生358型mtDNA的缺失，野生型 mtDNA下降至总mtDNA的11％。 骨骼肌细胞中，老年个体比青年个体mtDNA重排发生的数目和 种类明显增高。
端粒DNA序列由特殊的富含GT区的简单串联重复
第八讲 端粒和端粒酶
2008年美国科学家利用X射线结晶学方法，揭示 了端粒酶（Telomerase）关键部位的三维结构图
端粒酶结构示意图。蛋白质（绿色） 与RNA（浅褐色）及DNA（紫色） 联合在一起。
第八讲 端粒与端粒酶
沈晗
一、端粒概念的提出
线性DNA复制过程中会出现一个问题，复制结束时，随从链的5’ 末端的RNA引物会被细胞中的RNA酶所降解，因为缺乏3’-OH， 缺口不能被补上，所以每复制一轮，RNA引物降解后新生成的5’ 末端都将缩短一个RNA引物的长度 ，尽管这个引物不长，但是细 胞千千万万代地不断复制，如果不进行补偿，染色体不断缩短， 最终就会消失 ！
真核细胞染色体末端会随着细胞分裂而缩短，这个缩 短的端粒再传给子细胞后，随细胞的再次分裂进一步 缩短。随着每次细胞分裂，染色体末端逐渐缩短，直 至细胞衰老。人类体细胞遵循这个规则从细胞出生到 衰老，单细胞生物遵循这个规则分裂后定有其它机制 保持单细胞生物传代存活，生殖细胞亦如此。
荧光原位杂交显示端粒和端粒 DNA序列
电镜下的端粒T环结构
大多数有机体的端粒DNA由非常短而且数目精确的串 联重复DNA排列而成，富含鸟嘌呤，人类及其它脊椎 动物染色体端粒的结构是5′TTAGGG3′的重复序列, 长 约15kb。体细胞的端粒有限长度大多数明显短于生殖 细胞，青年人的TRFs又显著长于年长者，提示TRFs随 着细胞分裂或衰老，在不断变短，主要是由于DNA聚 合酶不能完成复制成线性DNA末端所致。
1984年，布莱克本的实验室发现酵母的端粒序列是由 不太规则的TG1-3/C1-3A重复序列组成的。
端粒和端粒酶分析解析ppt课件
端粒酶延长端粒的模式
端粒酶可结合到3’末端上，RNA模板5’端识别DNA 的3’端并相互配对，以RNA链为模板使DNA链延伸 合成一个重复单位后在跳跃到（也可以连续移动）另 一个单位；3’端单链又可回折作为引物合成相应的 互补链。
其活性只需dGTP和dTTP，组装时需要DNA聚合酶的 参与。
端粒的长度不取决于端粒酶，而是由其他结合于端粒 酶的蛋白决定。
小结
除端粒的功能外，端粒的发现过程也带给我们很多启 示，首先，科学工作者不能将自己的思路禁锢在自己相对 较窄的研究领域，与不同领域的人多加交流，换角度思考 问题都会使人的思想更为开阔。 其次，在进行高风险、高回报研究时要勇于设想、敢于 实践。 再则，对新鲜有趣的事物要积极探究真相，即便最初可 能看不到它的利用价值。因为人类了解世界的过程就像盲 人摸象，人们最先看到的往往是零散无序的事物，但在这 种零散的背后，却是环环相扣、密不可分的真实世界。
前言
端粒是染色体末端由重复DNA序列和相关 蛋白组成的一种特殊结构，具有稳定染色体结 构及完整性的功能，会随染色体复制与细胞分 裂而缩短。端粒酶是一种核糖核蛋白，能以自 身RNA模板合成端粒DNA，为细胞持续分裂提 供遗传基础。由于端粒和端粒酶与细胞衰老、 肿瘤发生等现象密切相关，所以它也成为了科 学家们当前的研究热点。
生命钟说
人体细胞中端粒酶合成和延长端粒的作用是在 胚系细胞中完成的，当胚胎发育完成以后，端 粒酶活性就被抑制。即在胚胎发育时期获得的 端粒，应已足够维系人体的整个生命过程中因 细胞分裂所致的端粒缩短。
所以， 当人体出生以后，染色体端粒就象是一 个伴随着细胞分裂繁殖的“生命之钟”，它历 数着细胞可分裂的次数同时也见证了细胞由旺 盛地生长繁殖到走向衰老死亡的整个生命历 程。”
《癌生物学》第十章（2）端粒和端粒酶
《癌生物学》第十章（2）端粒和端粒酶前言：上一期我们已经介绍了肿瘤细胞无限增殖面临的两个障碍。
今天我们主要是学习“端粒”和“端粒酶”的相关内容。
相信通过本期的学习，我们对端粒和端粒酶的理解会更上一层楼~端粒的结构在哺乳动物细胞（以及许多其他后生动物细胞）中，端粒由重复的六核苷酸序列组成，其中一条链(富含G)上为5'-TTAGGG-3', 互补链上(富含C)为5'-CCCTAA-3'。
在正常人体细胞中，端粒DNA由数千个重复的六核苷酸序列组成，在染色体末端形成5-10kb 长的序列重复片段。
端粒DNA通常为5-10kb长。
在功能性端粒DNA(中间)与非端粒染色体DNA(最左侧）之间还存在着亚端粒DNA区域。
亚端粒DNA 区域里含有TTAGGG类似片段，但并没有染色体末端保护功能。
然而，由于亚端粒DNA含有端粒类似序列，它通常也是端粒限制性片段(TRF)的组成部分。
但是只有单纯的端粒重复片段能够保护染色体DNA末端：当单纯串联重复片段的重复次数减少到12次以下时就会丧失末端保护功能。
因此，即使仍然有数kb长度的TRF存在，但端粒已经丧失了阻止染色体DNA末端融合的能力。
图1：端粒DNA的结构特殊的是，富G链多出一百至数百个核苷酸，导致该链3'单链端外悬。
这种凸出的链会形成一种最不寻常的分子构型——t环。
当时通过电子显微镜分析端粒DNA时发现了一种环形结构，实质上是套索结构。
这种构型的形成依赖于三链DNA复合体的形成。
有可能所有端粒DNA的末端均含有 t 环，但是由于在电子显微镜下保存和观察此结构的技术上的限制，只有一部分端粒在电子显微镜下可以观察到t 环。
t 环有助于保护线性DNA分子未端，因为单链末端的外悬区被巧妙地塞进双链区域，以保护其免受损伤。
下图为t 环的示意图，显示了3'端凸出的富G链(粉色)与富C链(蓝色)的小段区域退火形成詈换(D环)(粉色链)。
基因组结构与特征-人类基因组
HapMap计划的目标是通过比较不同个体的基因组序列来确 定染色体上共有的变异区域，帮助生物医学研究人员发现与疾病 或个体对药物反应相关的基因。一旦从HapMap中获得标签SNPs 的信息，研究者将能利用它们来定位与重要医学特征相关的基因。 可以集中研究可能与疾病相关的特定候选基因，也可以纵观整个 基因组来找到与疾病相关联的染色体区域。
四、CpG岛（CpG island）
哺乳动物中，CpG序列在基因组 中出现的频率仅有1%，但在基因组 的某些区域中，CpG序列密度很高， 可以达均值的5倍以上，成为鸟嘌呤 和胞嘧啶的富集区，称为CpG岛。
人类基因组中约有28890个CpG岛， 每个CpG岛大约含有1～2kb，大部 分染色体每1 Mb就有5～15个CpG岛， CpG岛的数目与基因密度有良好的 对应关系。
基因组结构与特征
人类基因组
人体细胞的核型
细胞是人体生命 活动的基本单位 （40万个）
每个细胞都带有 人体整套的遗传基 因。
2.5万个基因， 排列在23对染色体 上。
人类基因组的特征
人类核基因组的构成
人类核基因组概貌
基因组大小：约30亿个碱基对； 基因的平均长度：27kb； 外显子的平均长度：145bp； 编码蛋白质的结构基因：约 2～2.5万个，占总长度的1.5％； 非编码区比例：95％～97％。
DNA指纹技术在亲权及法医鉴定中的应用
亲本之间长度不同的等位基因与DNA指纹 分析相结合，可以确定亲本和后代之间的 遗传。
端粒酶抑制剂研究进展
端粒酶抑制剂研究进展作者：左利娟李洪雪来源：《中国实用医药》2010年第05期【摘要】端粒酶是一种特殊的逆转录酶,能以自身的RNA为模板,反转录成端粒的重复单元TTAGGG加到人染色体末端,阻止端粒随细胞分裂而缩短,使细胞绕过衰老途径成为永生化细胞,导致人类肿瘤的发生。
以端粒酶为靶点,可以有多种治疗途径,本文主要介绍了端粒酶抑制剂的研究现状及进展,重点对最新型的寡核苷酸类及G四联体稳定剂类端粒酶抑制剂进行介绍。
【关键词】端粒;端粒酶; G四联体;寡核苷酸近年来,端粒及端粒酶的研究已成为生物学热点,也是人类抗肿瘤药物研究的新“靶点”。
根据目前已经检测出的肿瘤组织标本的统计学分析,恶性肿瘤组织端粒酶活性的阳性率达到85%~95%,而良性肿瘤和正常组织的端粒酶活性检出率仅为4%左右[4]。
因此,端粒酶抑制剂的开发成为了抗肿瘤药物研究的又一热点。
1 端粒及其在DNA复制过程中的作用端粒(Telomere)是由位于真核细胞染色体末端的DNA及蛋白质构成的天然末端,是由富含鸟嘌呤(G)的核苷酸经5’3’方向串联组成。
不同物种端粒的重复序列和长度不一样,但每种生物体都有其特定的序列和平均长度。
人类端粒重复序列是5’TTAGGG3’,端粒长度在5~15Kb之间[5]。
端粒有维持染色体稳定和基因组完整的功能,防止染色体末端被化学修饰或被核酸降解、端端融合和重排,并参与染色体在核内的定位及基因表达调控[6]。
研究证明,端粒与细胞的寿命密切相关。
细胞分裂时,胚系细胞可以重建与延长端粒DNA,而体细胞则随着细胞的分裂,端粒不断缩短,缩短速度为50~200 bp/次分裂。
当其长度减小到一定的临界值时,细胞即趋向于衰老、死亡,因此,端粒被认为是绝大多数体细胞的“生物钟”[7]。
2 端粒酶及其与肿瘤发生的关系端粒酶(Telomerase)是位于细胞核内的一种逆转录酶[9],由人类端粒酶RNA(hTR)、端粒酶相关蛋白1(hTP1)和端粒酶逆转录酶(hTERT)三部分构成。
DNA序列分类
实验29 DNA序列分类实验目的学习利用MATLAB提取DNA序列特征建立向量的方法，掌握利用FCM命令进行DNA 分类的方法，学会做出分类图形直接给出分类结果的MATLAB编程。
知识扩展DNA序列分类DNA(Deoxyribonucleic acid)，中文译名为脱氧核苷酸，是染色体的主要化学成分，同时也是基因组成的，有时被称为“遗传微粒”。
DNA是一种分子，可组成遗传指令，以引导生物发育与生命机能运作。
主要功能是长期性的资讯储存，可比喻为“蓝图”或“食谱”。
DNA分子是由两条核苷酸链以互补配对原则所构成的双螺旋结构的分子化合物。
其中两条DNA链中对应的碱基A-T以双键形式连接，C-G以三键形式连接，糖-磷酸-糖形成的主链在螺旋外侧，配对碱基在螺旋内侧。
FCM算法中样本点隶属于某一类的程度是用隶属度来反映的，不同的样本点以不同的隶属度属于每一类；但是算法中的概率约束∑uij=1使得样本的典型性反映不出来，不适用于有噪音，样本分布不均衡，存在两个或者两个以上样本分别距两个类的距离相等的样本等等。
欧氏距离（ Euclidean distance）也称欧几里得距离，它是一个通常采用的距离定义，它是在m维空间中两个点之间的真实距离。
公式在二维和三维空间中的欧式距离的就是两点之间的距离，二维的公式是d = sqrt((x1-x2)^+(y1-y2)^)三维的公式是d=sqrt(x1-x2)^+(y1-y2)^+(z1-z2)^)推广到n维空间，欧式距离的公式是d=sqrt( ∑(xi1-xi2)^ ) 这里i=1,2..nxi1表示第一个点的第i维坐标,xi2表示第二个点的第i维坐标n维欧氏空间是一个点集,它的每个点可以表示为(x(1),x(2),...x(n)),其中x(i)(i=1,2...n)是实数,称为x的第i个坐标,两个点x和y=(y(1),y(2)...y(n))之间的距离d(x,y)定义为上面的公式.欧氏距离判别准则如下：若dA<dB,则将Xi点判为A类若dA>dB,则将Xi点判为B类若dA=dB,则将Xi点判为不可判别点。
端粒变短的原理
端粒变短的原理端粒变短是一种重要的细胞老化现象，它涉及到人类寿命的衰老机制。
为了解释这个现象，我们需要首先了解一些基本概念。
端粒是染色体末端的特殊结构，它是由重复序列（TTAGGG在人类中）组成的DNA序列。
端粒的主要功能是保护染色体免受损伤和维持染色体的稳定性。
在每次细胞分裂时，DNA复制过程中，由于DNA聚合酶的特殊性，末端的一小段DNA序列无法被复制，导致端粒长度的损失。
这就是端粒变短的主要原因。
然而，端粒的缩短不仅仅是由于DNA复制过程中的无法完全复制，还受到一系列因素的影响。
其中最主要的因素是端粒酶的活性。
端粒酶是一个特殊的酶，它能够在某些情况下帮助DNA的复制过程，以防止端粒长度的损失。
然而，端粒酶的活性是有限的，一旦耗尽，就无法再继续维持端粒的长度。
研究发现，端粒酶活性的损失是导致端粒缩短的一个主要原因。
另外，端粒还受到一些环境和生活方式因素的影响，这些因素可以加速端粒长度的损失。
其中最明显的是慢性心理压力。
研究发现，长期承受压力会导致端粒酶活性的下降和端粒长度的减少，从而加速细胞老化的过程。
除了上述因素外，端粒长度的损失还与遗传和生活习惯有关。
研究发现，一些基因突变可以导致端粒酶活性的降低，从而加速端粒的缩短过程。
而适当的饮食、运动和健康的生活习惯则可以帮助维持端粒的长度，延缓细胞的老化。
端粒变短与人类寿命之间的关系也在研究中得到了证实。
研究发现，端粒长度的缩短与慢性疾病的发生和死亡风险增加密切相关。
研究还发现，长寿者具有相对较长的端粒长度，而肿瘤细胞则通常具有很短的端粒。
这些发现表明，延长端粒长度可能是延长人类寿命和健康生活的一种重要策略。
综上所述，端粒变短是细胞老化的一个重要特征。
端粒酶活性的下降、遗传突变、心理压力、慢性疾病等因素都会加速端粒长度的减少。
然而，采取适当的生活方式和健康的生活习惯可以帮助维持端粒长度，延缓细胞老化的过程。
在今后的研究中，我们需要进一步探索端粒变短的机制，并寻找延长端粒长度的方法，以延长人类的寿命和健康寿命。
dna分子的端粒结构
dna分子的端粒结构DNA分子的端粒结构DNA是构成我们身体遗传信息的分子，而端粒则是DNA分子的特殊结构，位于DNA链的末端。
端粒在维持细胞正常功能和健康方面起着重要的作用。
下面我们将详细介绍DNA分子的端粒结构。
什么是端粒？端粒是DNA分子两个链的末端，形如一个帽子状的结构。
它由一系列重复的DNA序列，称为端粒重复序列（TTAGGG序列）组成。
端粒的主要功能是保护DNA分子免受酶的降解和受损。
端粒的结构是如何形成的？端粒的结构是由一种酶，称为端粒酶，所形成的。
端粒酶由两个主要组分组成：RNA模板和酶蛋白。
在DNA复制期间，端粒酶使用RNA模板来合成新的端粒DNA序列，并与DNA末端之间形成一个“重链特异性结构”。
端粒结构的重要性？端粒结构对细胞健康和寿命的维持至关重要。
由于DNA链的复制过程中，末端会出现DNA缺失的现象，这导致了端粒长度的缩短。
当端粒长度缩短到一定程度时，细胞会进入受体应激期，发出老化信号，进而停止分裂，即进入衰老阶段。
然而，在某些细胞（如癌细胞）中，端粒酶的活性被激活，使得细胞可以更长时间地进行分裂。
这就导致了癌细胞的无限增殖和不受控制的生长。
因此，针对端粒酶的抑制剂可能成为抗癌治疗的潜在选择。
保护端粒的方法？目前，科学家们正在研究如何保护端粒的长度和结构，以延缓细胞衰老和疾病的发展。
一种方法是通过饮食来改变端粒的结构和功能。
研究发现，摄入适量的锌、硒、维生素D等营养物质，可以延长端粒的长度。
此外，适度的体育锻炼也被认为有助于维持端粒的健康。
研究表明，进行有氧运动和重力训练可以提高端粒酶的活性，从而保护端粒的长度和结构。
总结：DNA分子的端粒结构是维持细胞功能和健康的关键因素。
了解端粒的结构和功能有助于我们更好地理解细胞衰老和疾病的发展机制。
保护端粒的长度和结构，通过饮食和适度的体育锻炼等方式，可以延缓细胞衰老的过程，提高身体的健康水平。
这对于促进人类寿命和预防疾病有着重要的指导意义。
端粒效应epub
端粒效应epub端粒效应是指在细胞分裂过程中，由于DNA的复制和修复能力有限，导致染色体末端的端粒逐渐缩短，最终导致细胞停止分裂或死亡。
这种现象被广泛研究，并且与衰老、癌症等疾病的发生有关。
一、端粒结构和功能1. 端粒的结构端粒是染色体末端的一段DNA序列，通常由数百个重复序列单元（TTAGGG）组成。
在人类中，每个端粒长度约为10至15千碱基对。
除了DNA序列外，端粒还包括一些蛋白质和RNA分子。
2. 端粒的功能端粒具有保护染色体稳定性和完整性的作用。
它们可以防止染色体末端被解旋酶切断，并且可以帮助DNA聚合酶完整地复制染色体末端。
此外，它们还可以防止染色体末端被识别为DNA损伤并触发细胞凋亡反应。
二、端粒效应与衰老1. 研究历史早在20世纪50年代，科学家们就发现，细胞在培养基中分裂次数有限，这种现象被称为“Hayflick极限”。
后来的研究发现，这种现象与端粒长度的缩短有关。
2. 端粒长度和衰老随着细胞不断分裂，端粒会逐渐缩短。
当端粒长度缩短到一定程度时，细胞就会停止分裂或死亡。
这种现象被称为“端粒耗尽”。
3. 端粒效应与衰老机制端粒长度的缩短可能与衰老机制有关。
当细胞停止分裂或死亡时，身体就会出现各种衰老现象。
此外，端粒长度的缩短还可能导致染色体重排、基因突变等问题。
三、端粒效应与癌症1. 癌细胞和端粒癌细胞通常具有较长的端粒长度，并且可以通过一些机制保持其稳定性和完整性。
这使得癌细胞可以无限制地分裂并形成肿瘤。
2. 端粒酶和癌症治疗端粒酶是一种可以延长端粒长度的酶。
一些癌症药物可以抑制端粒酶的活性，从而导致癌细胞端粒长度缩短并停止分裂。
这些药物被广泛用于癌症治疗。
四、端粒效应和健康1. 如何保持健康的端粒一些生活方式和环境因素可能影响端粒长度。
例如，锻炼、健康饮食、减少压力等都有助于保持健康的端粒。
2. 端粒测试和个体差异目前已经开发出了一种叫做“端粒测试”的方法，可以测量一个人的端粒长度。
端粒和端粒酶是如何保护染色体的
A telomeric sequence in the RNA of Tetrahymena telomerase required for telomere repeat synthesis Npg.Nature.vol.337.issue.6205.Jan.1989
研究进展及发展方向
哺乳动物端粒序列
npgnaturevol350issue6319apr1991前导链随从链引物blackburn与szostak发现端粒能保护染色体末端?1975年blackburn检测嗜热四膜虫编码核糖体rna的线性rdna端粒序列由核苷酸六聚体ccccaaggggttn构成n2070重复序列具有方向性端粒的3端由ttggggn构成g链5端由ccccaan构成c链重复序列具有不连续性????70sszostak在酵母中构建人工线性dna分子研究染色体同源重组机制用限制性内切酶酶切环形质粒时存在黏性末端酶切后形成的线性dna分子很快与酵母的染色体dna发生同源重组或很快被降解而不能长时间稳定存在?dnasequencesoftelomeresmaintainedinyeastnaturevol310
蛋白质复合体shelterin
保护染色体末端不发生融合发挥关键作用
Genes Dev. 2005 19 2100-2110
1997年，Joachim Lingner等
端粒酶是一种特殊类型的逆转录酶，其能以自身含有的 RNA为模板，延伸染色体的端粒，保证染色体末端复制的 完整。
Nature.Vol.488.23 August 2012
——设想
存在一种特殊类型的转移酶能沿3’→5’方向先将G链延长， 再以此为模板合成互补的C链，这样就保证了子代DNA 链5’端的完整性。 她们用一段合成的端粒作为底物，加入嗜热四膜虫的无 细胞浸出物中，并混合了α-32P-dGTP、dATP、dTTP、 dCTP，孵育一段时间后将产物进行凝胶电泳分析。
DNA重复序列的功能研究
DNA重复序列的功能研究我们都知道，DNA是生命的基础，包含着生物体的全部遗传信息。
DNA的结构非常稳定，但在一些地方，会出现重复的序列。
这些重复序列看起来没有什么好处，甚至可能会引起疾病，但实际上它们却有着非常重要的生物学功能。
一个重要的DNA重复序列就是中心体DNA。
中心体是一个负责细胞分裂的细胞器，其中的DNA经常出现一种叫做“D-loop”的结构，即DNA链的一部分暂时断裂，并通过互补配对形成一个环。
这个环的序列是中心体DNA的重复序列，被称为“D-loop”区域。
这个区域非常重要，因为它包含了很多重要的结构，如中心体的起始点，以及自我复制的信号。
另一个DNA重复序列是端粒。
端粒是染色体两端的重复序列，其长度会随着细胞寿命的增加而不断缩短。
这个重复序列的功能是保护染色体的末端，防止染色体末端的缩短对细胞的功能产生影响。
如果端粒缩短到一定程度，细胞就会进入老化状态或死亡。
除了中心体和端粒，还有一些其他的DNA重复序列，如微卫星、变量数单倍体（VNTR）和长末端重复（TEL）。
这些重复序列虽然看起来没有什么好处，但它们对基因的表达和组合的稳定性有着重要的影响。
例如，微卫星和VNTR经常被用于犯罪和亲子鉴定。
这是因为它们的长度是相对稳定的，不同个体之间的长度和组合是有所区别的。
由于DNA重复序列在生物学中的重要性，对它们的研究已经成为了一个活跃的领域。
目前，有很多团队在研究DNA重复序列的生物学功能，以及它们如何影响细胞和生物体的生命活动。
这些研究涉及到很多不同的方面，如基因表达、细胞增殖和老化等等。
总之，DNA重复序列虽然看起来并不起眼，但是它们在细胞分裂、基因表达和遗传变异等方面都起到了重要的作用。
对DNA重复序列的深入研究，不仅有助于我们更好地理解基因组的结构和功能，还为开发新的诊断和治疗方法提供了新的思路。
端粒研究报告
端粒研究报告端粒研究报告摘要：端粒是染色体末端的DNA序列，它们在细胞分裂中发挥着关键的结构和功能作用。
端粒的发现与研究对于揭示细胞衰老、增强免疫功能、促进肿瘤发展等方面具有重要意义。
本报告主要介绍了端粒的结构、功能以及与人类健康相关的研究进展。
引言：端粒是由多个重复序列（TTAGGG）组成的DNA序列，在染色体末端形成了一种特殊的结构。
它们的主要功能是防止染色体末端的损伤、保护基因组的稳定性以及参与细胞分裂过程。
端粒的损失或异常会导致染色体重组、融合以及衰老等现象。
近年来，端粒的研究成为了科学家们关注的焦点，对于揭示细胞老化、治疗肿瘤、延缓衰老等方面具有重要意义。
方法：端粒的研究主要通过分子生物学技术、细胞生物学技术以及细胞免疫学技术等手段进行。
在实验室中，科学家们可以通过衡量端粒长度、分析端粒结构以及观察端粒在细胞分裂过程中的变化来研究端粒的功能和机制。
发现与进展：通过研究发现，端粒的长度与细胞衰老、疾病风险以及寿命等方面有着密切的关系。
较短的端粒长度被认为与细胞衰老以及某些疾病的发生相关。
相反，较长的端粒长度则与较低的疾病风险和更长的寿命相关。
此外，端粒也被发现参与了免疫细胞的增殖和活化过程，对于增强免疫功能具有重要作用。
研究还发现，某些肿瘤细胞可以通过激活端粒酶（telomerase）来延长其端粒长度，从而保持其不受限的增殖能力。
结论与展望：端粒的研究为我们了解细胞衰老、疾病发生发展以及寿命的影响因素提供了重要线索。
对于肿瘤治疗和抗衰老疗法的发展也具有重要意义。
然而，端粒研究仍然存在许多未解之谜，需要进一步深入研究和探索。
未来的研究可以聚焦于端粒与细胞衰老之间的相互作用、细胞衰老的调控机制以及开发相关的治疗策略。
端粒综述
摘要端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，对于维持染色体稳定性具有十分重要的意义．端粒长度的维持则需要端粒酶催化完成，端粒的长短和端粒酶的功能异常与细胞衰老和癌变有密切关联。
关键词端粒端粒酶抗衰老对于真核生物而言．一个细胞核内往往存在多条染色体．而每条染色体末端都存在一个特殊结构——端粒( t e l o me r e s ) ．该结构对于防止不同染色体之间末端的融合和维持染色体的完整性具有十分重要的意义．一些研究还发现端粒长度与衰老和癌症存在密切关系．成为当前生命科学领域的研究热点之一。
一、端粒与端粒酶的研究历史早在2 0世纪3 O年代，缪勒( He r ma n n Mu l l e r1 9 4 6年的诺贝尔生理或医学奖获得者) 发现被x线打断的果蝇染色体末端极不稳定，因而提出染色体末端结构可能是为了维持染色体的稳定性和完整性，并将希腊文末端( t e l o ) 和部分( me r o s ) 组成一词将其命名为端粒( t e l o me r e ) （1）．Mu l l e r H J ．Th e r e ma k i n g o f c h r o mo s o me s { J ]Co l l e c t i n g Ne t ，1 93 8，1 3：1 81 —19 8 ．．几乎在同一时期，麦克林托克女士( B a r b a r a Mc Cl i n t o c k，因为发现玉米的转座子获得 1 9 8 3年的诺贝尔生理或医学奖) 在研究玉米的染色体时也发现断裂染色体的末端处经常发生随机的相互粘连和融合而改变染色体的结构，但染色体的天然末端却从不与其他断裂处连接，染色体彼此之间的末端也不会相互连接（2）[3 ] Mc C l i n t o c k B ．T h e s t a b i l i t y o f b r o k e n e n d s o f c h r o mo s o me s i n z e a na y s [ J ] ．Ge n e t i c s，1 9 4 1，2 6 ( 2)：23 4 —2 82在学术会议上相识后，布莱克本与绍斯塔克合作进行了一个大胆的但又似乎很怪异的实验实验的结果十分令人惊喜，线性质粒能够在酵母细胞内稳定地复制[ 7 ] ．测序发现酵母的端粒序列为不太规则的TGGG重复序列组成【8 ] ．随后人们发现端粒序列不管是在单细胞生物，还是在高等植物和动物中都表现出保守性，序列长度和序列组成在各物种间还存在差异，如人的端粒序列为TTAGGG[ 9 ] Z a k i a n V A．T e l o me r e s ：b e gi n n i n g t o u n d e r s t a n d t h e e n d ．S c i e n c e [ J ] ．1 9 9 5 ，2 7 0 ( 5 24 2 ) ：1 6 0 1 —1 6 0 7 ．[10 ] Mo r i n G B ．Th e h u ma n t e l o me r e t e r mi n a l t r a n s —f e r a s e e nz yme i s a r | b 0n uc l e opr ot e i n t ha t s yn t he s i z e s TTAGGG r e p e a t s [ J ] ．C e l l ，1 9 8 9，5 9 ( 3 ) ：5 2 1 —5 2 9通过进一步研究，布莱克本和绍斯塔克很自然地推测可能存在一种末端转移酶来把重复序列添加到端粒的末端．1 9 8 4年，格雷德作为布莱克本的博士生进入其课题．经过精心细致的实验和反复的确认，他们利用四膜虫的核抽提液在体外实验中检测到末端转移酶的活性，[ 1 1 ] G r e i d e r C W，B l a c k b u r n E H．I d e n t i f i c a t i o n o f as p e c i f i c t e l ome r e t e r mi n al t r a ns f e r a s e a c t i v i t y i nTe t r a h y me n a e x t r a c t s [ J ] ．C e l l ，1 9 8 5 ，4 3 ( 2 Pt 1 )：4 05 —41 3 ．随后他们把这种酶正式命名为“端粒酶”端粒具有重要的生物学功能：①保护染色体不被核酸酶降解；②防止染色体相互融合；③为端粒酶提供底物，解决D N A复制的末端隐缩，保证染色体的完全复制；④决定细胞的寿命。
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VOLUME 31, NUMBER 5
OCTOBER 27, 2018
ARTICLE
Effect of a Single Repeat Sequence of the Human Telomere d(TTAGGG) on Structure of Single-Stranded Telomeric DNA d[AGGG(TTAGGG)6]
(Dated: Received on April 18, 2018; Accepted n May 12, 2018)
The structures of human telomeric DNA have received much attention due to its significant biological importance. Most studies have focused on G-quadruplex structure formed by short telomeric DNA sequence, but little is known about the structures of long singlestranded telomeric DNAs. Here, we investigated the structure of DNA with a long sequence of d[AGGG(TTAGGG)6] (G6-DNA) and the effect of a single repeat sequence d(TTAGGG) (G01-DNA) on the structure of G6-DNA using sedimentation velocity technique, polyacrylamide gel electrophoresis, circular dichroism spectroscopy, and UV melting experiments. The results suggest that the G6-DNA can form dimers in aqueous solutions and G01-DNA can form additional G-quadruplex structures by binding to G6-DNA. However, G01-DNA has no effect on the structure of DNA with a sequence of d[AGGG(TTAGGG)3] (G3-DNA). Our study provides new insights into the structure polymorphism of long human single-stranded telomeric DNA.
Key words: Circular dichroism spectroscopy, G-guadruplex, Sedimentation velocity experiments
I. INTRODUCTION
Telomeres are the ends of eukaryotic chromosomes that protect chromosomal DNA from chromosomal fusion and degradation [1]. Human telomeric DNA contains thousands of repeats of guanine-rich sequence d(TTAGGG) [2], with a 3′-end overhang of 100−200 nucleotides [3]. The 3′-end overhang can fold into Gquadruplex through cyclic Hoogsteen hydrogen bonding and π-π stacking interaction [4, 5]. For example, a fourrepeat human telomeric sequence G3-DNA forms an antiparallel basket-type structure with one diagonal and two lateral TTA loop in the presence of sodium ions [6]. Similar DNA sequences adopt hybrid-type structures in the presence of potassium ions [7, 8]. A different intramolecular propeller-type parallel-stranded Gquadruplex with three external loops was observed in crystalline state in the presence of potassium ions revealed by Parkinson et al. [9]. The G-quadruplex structures have received much attention because they can be potential anticancer targets [10].
Tian-lei Guanga, Ya-ting Gaoa, Xiao-dong Yea,b∗
a. Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, Department of Chemical Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China b. CAS Key Laboratory of Soft Matter Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China