端粒和端粒酶.共55页
端粒和端粒酶的作用
端粒和端粒酶的作用嘿，朋友们！今天咱来聊聊一个特别神奇的东西，那就是端粒和端粒酶。
你想想啊，咱们的身体就像一部超级复杂的机器，一直在不停地运转。
而端粒呢，就像是机器上的一个小零件，但可别小瞧了它，它的作用那可大了去啦！端粒就好像是鞋带两端的那个小塑料头，它能保护染色体不受到磨损和破坏。
你说要是没有这个小塑料头，那鞋带不就很容易散开嘛，染色体要是没了端粒的保护，不也得乱套呀！那端粒酶又是啥呢？端粒酶就像是一个神奇的小工匠，它能帮端粒保持稳定，甚至还能让端粒变长呢！这就好比是小工匠能把磨损的小塑料头给修好，甚至还能给它加点料，让它更结实。
你说要是端粒酶一直工作得特别好，那咱们的身体不就能一直健健康康的啦？可现实往往没那么简单呀！随着咱们年龄越来越大，端粒酶的工作效率可能就没那么高了，端粒也会慢慢变短。
这就好像是小工匠年纪大了，干活没那么利索了，小塑料头也慢慢不行了。
这可不是开玩笑的呀！端粒变短可能会导致各种问题呢，比如细胞衰老、身体机能下降。
哎呀，那可真是让人头疼！但咱也不能就这么坐以待毙呀！咱得想办法让端粒酶好好工作呀！那怎么才能做到呢？首先，咱们得保持健康的生活方式。
多吃蔬菜水果，多运动，别老是熬夜，这些可都很重要呢！这就好比是给小工匠提供好的工具和材料，让它能更好地干活。
还有啊，心情也很重要呢！整天开开心心的，身体也会更健康呀！你想想，要是你整天愁眉苦脸的，那身体能好吗？就好像小工匠心情不好，还能好好工作吗？咱得重视端粒和端粒酶呀！它们可关系到咱们的健康和长寿呢！咱不能等到身体出问题了才想起来要保护它们。
所以呀，朋友们，从现在开始，好好照顾自己的身体吧！让端粒酶这个小工匠能一直好好地工作，让我们的身体这部大机器能一直稳稳地运转下去！这难道不重要吗？这当然重要啦！咱可不能马虎呀！。
端粒与端粒酶 ppt课件
端粒酶的结构
端粒酶
是端粒复制所必须的一种特殊的DNA 聚合酶
具有逆转录酶活性 能以hTR为模板，向染色体末端添加
TTAGGG序列
端粒酶作用模式
端粒酶作用模式
端粒酶延伸端粒的机制
端粒酶
在大多数的正常人的体细胞中没有活性 近年来的研究发现：
衰老者端粒缩短 大约在85%-95%的肿瘤细胞中检测到了端粒
端粒下区 subtelomeric region 与端粒DNA相邻，由一 些退化的端粒DNA片断 的重复组成
端粒DNA序列
人的端粒DNA序列
长约5～15kb 序列：（TTAGGG）n ，串联重复
不同生物端粒DNA长度
酵母 尖毛虫 小鼠 大鼠
200 — 400 bp 20 bp 5 — 80 kb 150 kb
如果细胞要维持其正常分裂，就必须激活端 粒酶，阻止端粒的进一步丢失
否则，细胞不能进行染色体的正常复制 只有重新获得端粒酶活性的细胞，才能继续
生存下去 无法激活端粒酶的细胞（即无法阻止端粒进
一步丢失），只能面临趋向衰老
端粒丢失与衰老关系
端粒丢失是衰老的原因？还是结果？ 目前的研究结果还处在探索阶段，各
衰老端粒/端粒酶 癌症
衰老可能是由端粒的缩短所致， 激活端 粒酶似乎可以阻止衰老
可是，端粒酶一旦被重新激活，细胞又 将成为永生化细胞，继而衍变为癌细胞
如何能恰当、正确的发挥端粒/端粒酶在 解决衰老与癌症中的作用？ 生命科学领域一个极具挑战性的课题
端粒抑制剂的研究
Colorado大学的Thomas Cech 和Robert Weinbrg博士：
已克隆出一种控制人类细胞端粒酶活性的基因
应用这种基因，很有可能得到一种新的蛋白 质——端粒酶控制剂
神奇的端粒和端粒酶
人体有许多奥秘，端粒和端粒酶就是其中之一。
2009年度诺贝尔生理学或医学奖授予给了美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白·布莱克本（E l i z a b e t h Blackburn）、美国巴尔的摩约翰·霍普金医学院的卡罗尔·格雷德（Carol Greider）、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克（Jack Szostak）以及霍华德休斯医学研究所，因他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。
这3位科学家的发现解决了一个生物学重要课题，即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制，同时还能受到保护且不发生降解。
人的生老病死，这或许是生命最为简洁的概括，3位科学家的发现可能由此揭开了人类衰老和罹患肿瘤等严重疾病的奥秘。
一、端粒和端粒酶的基本概念端粒是在细胞染色体末端部分像帽子一样的特殊结构，像一根鞋带两端的塑料帽，端粒就是染色体两端的“帽”。
染色体是细胞核中的一种线状物质。
正常人的体细胞有23对染色体，染色体携有遗传信息，对人类生命具有重要意义，其中的X和Y染色体是决定男女性别的性染色体。
端粒是细胞内染色体末端的‘保护帽’，它能够保持染色体的稳定性，就像一个忠诚的“生命卫士”，不但保护染色体DNA免受外界不良因素的侵蚀，而且它把基因组序列包裹在内部，在复制过程中以牺牲自身而避免染色体结构基因被破坏，从而防止了遗传信息的丢失，维护了染色体结构和功能的完整。
诺贝尔生理学或医学奖获奖者之一的伊丽莎白·布莱克本说：“伴随着人的成长，端粒逐渐受到磨损。
”端粒不仅与染色体的个性特质和稳定性密切相关，还涉及细胞的寿命、衰老与死亡。
简单讲，端粒变短，细胞就老化。
端粒DNA可决定细胞的寿命，细胞每分裂一次，染色体的端粒重复序列就要丢失大约50-100个碱基，端粒便会慢慢缩短。
当端粒长度缩短到一定程度，会使细胞停止分裂，导致衰老与死亡。
也就是说端粒的长度决定了人类的健康状态和寿命，当端粒变短时，人便老去，各种疾病缠身；端粒消失，人的寿命也到了尽头。
端粒和端粒酶1
一、端粒和端粒酶二、端粒端粒是真核生物染色体末端由许多简单重复序列和相关蛋白组成的复合结构，具有维持染色体结构完整性和解决其末端复制难题的作用。
端粒酶是一种逆转录酶，由RNA和蛋白质组成，是以自身RNA为模板，合成端粒重复序列，加到新合成DNA链末端。
在人体内端粒酶出现在大多数的胚胎组织、生殖细胞、炎性细胞、更新组织的增生细胞以及肿瘤细胞中。
正因如此，细胞每有丝分裂一次，就有一段端粒序列丢失，当端粒长度缩短到一定程度，会使细胞停止分裂，导致衰老与死亡。
但是许多问题用端粒学说还不能解释。
体细胞端粒长度与有丝分裂能力呈正比，这一点实验已经证实了，而不同的体细胞其有丝分裂能力是不尽相同的，胃肠黏膜细胞的分裂增殖速度就比较快，神经细胞分裂的速度就比较慢。
曾有人就不同年龄供体角膜内皮细胞的端粒长度进行研究发现角膜内皮细胞内端粒长度长期维持在一个较高的水平，而端粒酶却不表达。
另外，Kippling发现，鼠的端粒比人类长近5-10倍，寿命却比人类短的多。
这些都提示体细胞端粒长度与个体的寿命及不同组织器官的预期寿命并非一致。
生殖细胞的端粒酶活性长期维持较高的水平却不会象肿瘤那样无限制分裂繁殖；端粒长度由端粒酶控制，那何种因素控制端粒酶呢？生殖细胞内端粒酶活性较高，为什么体细胞中没有较高的端粒酶活性。
看来端粒的长度缩短是衰老的原因还是结果尚需进一步研究。
2009年，诺贝尔瑞典卡罗林斯卡医学院将诺贝尔奖生理学或医学奖授予美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白·布莱克本(ElizabethBlackburn)、美国巴尔的摩约翰·霍普金斯医学院的卡罗尔-格雷德(CarolGreider)、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克(JackSzostak)以及霍华德休斯医学研究所，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。
端粒酶英文名称：telomerase一种反转录酶，由蛋白质和RNA两部分组成核糖蛋白复合体，其中RNA是一段模板序列，指导合成端粒DNA的重复序列片段。
端粒与端粒酶PPT精选文档
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。
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一、端粒与端粒酶的发现
1984年，伊丽莎白在试验中发现了一 个有趣的现象：不论是四膜虫还是酵 母自身的端粒序列都可以在酵母中被 保护和延伸。而带着四膜虫端粒DNA 的人工染色体进入到酵母后，复制后 被加上的是酵母端粒序列而非四膜虫 的端粒序列。
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三、端粒酶的结构与功能
目前认为端粒酶主要由3个部分构成，即端粒 酶 RNA(telomerase RNA，TR)、端粒酶相关蛋 白质(telomerase — associated protein， TP1/ TP2) 和端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase，TERT)。
长寿梦想的“天梯”
——端粒与端粒酶
主人：杨长友
重庆师范大学生命科学学院 生物化学与分子生物学专业
1
2009年诺贝尔生理学或医学奖
贡献：揭示了 “how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase” (染色体是如 何被端粒和端粒酶保护的)。
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一、端粒与端粒酶的发现
实验过程大致如下： 1、将底物寡聚核苷酸（端粒DNA、随机序列 DNA）进行放射性标记； 2、将高浓度的寡聚核苷酸底物与高浓度的四 膜虫细胞裂解液一起孵育； 3、通过放射性标记的核苷酸来检测体外端粒 序列的合成。
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一、端粒与端粒酶的发现
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。
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
端粒和端粒酶09级食品科学与工程郭晓敏学号：170112009012一、端粒（一）端粒的发现1938年两位卓越的遗传学家Mc．Clintock和Muller分别以玉米、果蝇为材料发现经过各种途径损伤后所断裂的染色体很不稳定，容易降解，断口具有“粘性”，彼此之间很容易相互粘连而造成染色体易位、倒位、缺失、双着丝点等类型的染色体畸变。
而染色体的天然末段似乎从不与其它断口连接，也不彼此连接，这是因为染色体天然末端有类似“帽子”的结构，虽不含功能基因，但具有维持染色体稳定性的功能。
据此，Muller提出了“端粒”(telomere)这个术语。
（二）端粒的结构端粒( telomere) 是保护真核细胞染色体末端并维持其完整的特殊的DNA／蛋白质复合物，它像“帽子”一样扣在染色体的两端。
1.端粒DM的结构端粒DNA由两条长短不同的DNA链构成，一条富含G，另一条富含C。
富含G的那条链5’一3’指向染色体末端，此链比富含c的链在其3’末端尾处可多出12～16个核苷酸的长度，即3’悬挂链,一定条件下能形成一个大的具有规律性很高的鸟嘌呤四联体结构，此结构是通过单链之间或单链内对应的G残基之间形成H00gsteen碱基配对,从而使4段富含G的链旋聚成一段的四链体DNA。
也有人认为，端粒G链序列可以形成稳定的发卡结构，它和四联体结构都被认为与端粒DNA的保护功能有关.2. 端粒结合蛋白的结构端粒结合蛋白包括端粒酶、保卫蛋白复合体( sheherin) 和非保卫蛋白。
保卫蛋白复合体由端粒重复序列结合因子l(TRFl),端粒重复序列结合因子(TRF2)。
端粒保卫蛋白1( P0rrl)，TRFl相互作用核蛋白(TIN2),TIN2相互作用蛋白l（TINTl )及阻抑和活化蛋白1趣印1)组成，各分布在染色体端粒上，能保持端粒结构的相对稳定。
非保卫蛋白有DNA修复蛋白RADSO,NBSl ,胍E11，Ku86和DNAPKcs等,各分布不局限在端粒上。
端粒和端粒酶
（一种有纤毛的单细胞池糖微生物）进一步揭示了这一端粒的 初步结构,发现它是由几个核苷酸（富含G）组成的DNA重复 片断，重复的次数由几十到数千不等。
3、1972年，Watson发现了一个问题：他发现模板（template） 和引物（primer）的存在，而且只能从5`到3`端方面合成。 这样，在引物被去除之后，细胞每分裂一次，在新合成的
因为端粒长度的缩短而导致细胞分裂的停止的机制尚不清楚， 目前有三种理论： 1. 第一种认为不断缩短的端粒最终将会影响到邻近的基因。 2. 第二种认为端粒DNA的完全丢失将会产生损伤的信号，这将会 激活P53。 3. 第三种认为不是损伤的信号，而是缩短了的端粒本身激活了 P53。
二、端粒酶
1、概念： 端粒酶是一种RNA与蛋白的复合体，
它以自身RNA上的一个片段为模板通过逆 转录合成端粒重复序列，并通过一种RNA 依赖性聚合酶（如逆转录酶）机制加到染 色体3’末端以延伸端粒。 2、组成：RNA（作为模板）
蛋白质（反转录酶）
3、作用机制： 在端粒DNA的复制时，端粒酶既有
模板，又有逆转录酶这两方面的作用。其 与端粒3´端结合后，以其RNA为模板， 经
➢ 端粒酶可以延长正常细胞的生命周期并且加速人类干 细胞复制的能力： 正常的细胞在其生命周期中只能分裂60-100次，而端 粒酶可以促进这个能力，显著的延缓衰老的进程。
➢ 端粒酶活动受细胞类型的特异性调节 端粒酶在体细胞中很少表达，但在骨髓、肿瘤细胞、 外周血白细胞如部分粒细胞、T细胞、单核细胞/B细胞 和精子细胞这些高增殖的细胞中却相当活跃。
DNA互补链的5`端必将留下一个小空缺（一段端粒）。（见 图1）这就不能解释DNA从头（denovo）合成的问题。这样， 细胞染色体长度会越来越短，稳定性越来越差，直至最终细
端粒及端粒酶
端粒及端粒酶：它们的作用机制和它们的功能转变效应摘要：端粒及端粒酶的分子特性在大多数真核生物中是保守的。
那么，端粒和端粒酶是怎样作用的，它们怎样相互作用来提高软色体稳定性，我们将在此讨论。
关键字：端粒、端粒酶1，简介端粒，真核生物软色体末端的DNA—蛋白质复合物，保护着基因组免受不稳定因子的侵扰。
这些因子包括软色体终端区域的降解，端粒的溶解，要么随着其它端粒，或者一段断裂的DNA末端，或者不恰当的重组。
这些过程都是潜在的灾难；例如,端粒溶解能导致爽双着丝粒染色体形成，这是不稳定遗传的，并且导致分裂细胞子代遗传容量的不稳定或者遗传信息的丢失。
端粒DNA由串联重复序列，简单的，经常富含—G—，该序列特异性的被活化的端粒酶识别。
这些串联重复形成了一个包含许多端粒蛋白结合位点分子“脚手架”，这就使高度次序结合的复合物依次成核，尽管还难以定义，这些保护性的端粒蛋白包括端粒DNA序列特异性结合蛋白。
端粒处生成的DNA—蛋白复合物是有活力的；在分裂间期，端粒结合蛋白间歇性的，以大约数分钟一个的速率相互交换，取决于哪一个蛋白组件被检查。
2，端粒酶：聚合酶和保护器端粒DNA的完全复制需要端粒酶，一种专门的胞内核糖核蛋白RNP反转录酶（RT）。
它的核心酶包含TERT蛋白，这种蛋白不但含有一个RT同源域，还有其它必要的保守域和一段RNA组件TER。
通过复制一小段内部RNA模板序列，端粒酶从5’—3’向软色体末端合成端粒DNA链，从而得到延长。
被调节的软色体DNA终端延长弥补着由于核酸酶作用和不完全的终端DNA复制造成的缩短。
一套多组分的“端粒内稳态”系统，一方面阻止着端粒的过分延长。
联合的端粒蛋白间的相互作用对这种稳态作用非常重要，这也在顺式端粒中起作用。
相反的，这种端粒稳态系统起着在端粒缩短时端粒的延长作用，从而在含有端粒酶的细胞中保持端粒重复序列处在在一个合适的范围内。
端粒酶还作为一种胞内RT来合成端粒中短的，重复的DNA序列。
端粒与端粒酶PPT课件
端粒酶激活剂与抑制剂的研究前景
01
02
03
端粒酶激活剂
研究寻找能够激活端粒酶 的药物或化合物，为肿瘤 治疗提供新策略。
端粒酶抑制剂
开发高效、特异的端粒酶 抑制剂，用于抑制肿瘤细 胞增殖和诱导细胞凋亡。
联合治疗
研究端粒酶激活剂和抑制 剂的联合应用，以实现更 有效的肿瘤治疗。
端粒长度作为疾病预测指标的前景
疾病风险预测
通过检测个体端粒长度， 预测患某些疾病的风险， 如心血管疾病、癌症等。
个体化医疗
根据个体端粒长度情况， 制定针对性的预防和干预 措施，实现个体化医疗。
临床应用价值
进一步验证端粒长度作为 疾病预测指标的临床应用 价值，提高预测准确率。
THANKS
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04
端粒与端粒酶的未来展望
端粒与端粒酶在医学领域的应用前景
抗衰老药物研发
利用端粒和端粒酶活性调节机制， 开发抗衰老药物，延长人类寿命。
肿瘤治疗
通过抑制或激活端粒酶活性，实现 肿瘤细胞的增殖控制或诱导肿瘤细 胞凋亡，为肿瘤治疗提供新途径。
遗传性疾病治疗
针对一些与端粒和端粒酶相关的遗 传性疾病，如骨髓衰竭综合征等， 通过基因治疗或干细胞移植等方法 进行治疗。
端粒与端粒酶ppt课件
• 端粒与端粒酶简介 • 端粒与端粒酶的生物学意义 • 端粒与端粒酶的研究进展 • 端粒与端粒酶的未来展望
01
端粒与端粒酶简介
端粒的结构与功能
端粒的结构
端粒是染色体末端的特殊结构，由DNA序列和蛋白质组成，具有保护染色体和 维持基因稳定性的作用。
端粒的功能
端粒的主要功能是防止染色体融合和降解，保护染色体结构的完整性和稳定性， 同时参与细胞分裂和复制过程中的DNA损伤修复。
端粒和端粒酶
端粒长度和细 胞分化程度呈 反比
Estl突变体酵母活 性下降，出现明显 衰老
四膜虫端粒酶改 变时端粒缩短、 细胞死亡
正常细胞：
细胞年轻化
细胞分裂
细胞分裂
衰 老 死 亡
抗 衰 老
端粒酶 重新引入
端粒－端粒酶对细胞死亡和细胞永生化的影响
GryfeR等于1997年提出了关于细胞衰老和永生学说， 认为人的正常体细胞分裂次数达到界限时，染色体端粒长 度缩短到一定程度，有丝分裂便不可逆地被阻断在细胞周 期的G1期和G2/M期之间的某个时期，这时的细胞便进入 了老化期，随后死亡. 如果细胞被病毒感染，或p53、RB、p16INK4、ATM、 APC等肿瘤抑制基因发生突变，或K ras等原癌基因被激活， 或DNA错配修复基因(如hMSH2等)发生突变，或某些基因 DNA序列发生了高度甲基化，或仅发生了低度甲基化，从 而(在未发生核甘酸突变的情况下)改变了该基因的表达， 此时细胞便能越过阻断点继续进行有丝分裂。随着有丝分 裂进行，端粒长度不断缩短，缩短到一定程度时，染色体 发生结构畸变，大部分细胞便死亡，少部分细胞激活了端 粒酶活性，不断合成端粒DNA补充端粒的长度，端粒不再 缩短，细胞便获得无限分裂增生能力而成为永生化细胞。 这说是端粒-端粒酶假说。
端粒结合蛋白
端粒帽 染色体DNA 端粒帽
5 n（CCCCAA） ’
3 （TTGGGG）n ’
n（GGGGTT）
（AACCCC）n
保护端粒不受核酸酶或化学修饰的作用 一般是紧密的非共价键结合
端粒酶是在染色体末端不断合成端粒序列的 酶，它可以维持端粒的长度。 它的活性不依赖于DNA聚合酶，对RNA酶、蛋白 酶和高温均敏感。
• ｈＴＲ的结构改变或成分的丢失均会影响端粒酶 的活性。 • ｈＴＥＲＴ为端粒酶的催化亚基，是一个包含１ １３２个氨基酸残基的多态链。具有逆转录酶的 共同结构--７个蛋白质域以及端粒酶催化亚基独 特的Ｔ框架保守区域。其编码基因位于染色体５ ｐ上。ｈＴＥＲＴ是端粒酶起作用的关键结构和 主要调控亚单位，它可以通过逆转录ｈＴＲ模板 序列，合成端粒ＤＮＡ重复序列并添加到染色体 末端，从而延长端粒长度。
端粒与端粒酶
染色体是真核生物遗传物质的载体， 染色体是真核生物遗传物质的载体，维持其稳定性对于 高等生物至关重要．然而，作为生命蓝图的承载者， 高等生物至关重要．然而，作为生命蓝图的承载者，染 色体却处在一个危机四伏的环境中， 色体却处在一个危机四伏的环境中，经常遭到细胞内多 种不利因素的干扰和破坏．可以想象， 种不利因素的干扰和破坏．可以想象，如果得不到有效 保护， 稳定性难以维持， 保护，DNA稳定性难以维持，后果将不堪设想．染色体 稳定性难以维持 后果将不堪设想．
探索一步步深入
1984年，Carol与Liz精心讨论设计实验，用四膜虫的核抽提液与体外的 1984 端粒DNA进行温育，试图在体外检测到这个"酶"活性，看到端粒的延伸 。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。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底物不延伸；并且该活性不依赖于DNA聚合酶。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DNA。这种酶后来被命 名为"端粒酶"（telomerase）。
探索一步步深入
20世纪五六十年代 20世纪五六十年代，当科学家们尝试解析真核生物如何实现染色体DNA的精 世纪五六十年代 确复制时，又一个端粒相关的难题产生了。DNA聚合酶进行每一轮线性DNA的 复制都会导致少量末端核苷酸的丢失，其结果是，真核生物线性染色体，作 为基因的载体，会在细胞分裂过程中逐渐缩短。1972年，James Watson提出 了"末端复制问题"，他同时推测，真核生物需要一种特殊机制来确保线性染 色体末端的完整复制。同时，Alexey Olovnikov也推测，染色体末端的逐渐 缩短将导致细胞的衰老。 20世纪七十年代 20世纪七十年代，Hayflick首次提出将体外培养的正常人成纤维细胞的“ 世纪七十年代 有限复制力”作为细胞衰老的表征。在此过程中，细胞群中的大部分细胞 经历了一定次数的分裂后便停止了，但它们并没有死亡，仍保持着代谢活 性，只是在基因表达方式上有一定的改变。于是Hayflick猜测细胞内有一 个限制细胞分裂次数的“钟”，后来通过细胞核移植实验发现，这种“钟 ”在细胞核的染色体末端——端粒。
端粒与端粒酶
端粒酶结合蛋白（TEP
）
TEP1、生存动力神经细胞基因(SMN) 产物、
、
PinX1、 Est1p 和Est3p
端粒酶是在染色体末端不断合成端粒序 列的酶，它可以维持端粒的长度，维持细胞 增殖潜能。端粒酶以自身RNA为模板合成端 粒酶重复序列，具有逆转录酶活性，它的活 性不依赖于DNA聚合酶，对RNA酶、蛋白酶 和高温均敏感。端粒酶活性表达能稳定端粒 的长度，抑制细胞的衰老，在生殖细胞和干 细胞中可检测到高水平的端粒酶活性。
㈠ 端粒酶的结构 端粒酶在结构上为一核糖核蛋白复合体,由RNA 和 结合的蛋白质组成,是RNA依赖的DNA 聚合酶。它是一种 特殊的能合成端粒DNA的酶,通过明显的模板依赖方式每 次添加一个核苷酸。
端粒酶实质上是一种特殊的逆转录酶
端粒酶RNA(hTR)
端粒酶逆转录酶（TERT）
端粒酶结合蛋白（TEP）
端粒酶延长端粒长度以减慢细胞衰老最早 的 证 据 来 自 Bodnar 等 的 研 究 ， 1 9 9 8 年 其 在 Science上刊文报道：将人的端粒酶基因导入 端粒酶阴性的正常人体细胞中激活其表达并培 养细胞，然后与未导入该基因的细胞比较，发 现前者端粒明显增长，细胞分裂旺盛，细胞寿 命比后者大大延长，更令人关注的是细胞并无 肿瘤样改变。
端粒
染色体
细胞分裂
端粒
细胞分裂
细胞将停止分裂而趋于老化
端粒：是真核细胞线性染色体末端特殊结构。
由端粒DNA和端粒相关蛋白组成。 端粒DNA：为不含功能基因的简单、高度重复序列, 在生物进化过程中具有高度保守性。
不同物种的端粒DNA 序列存在差异。
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（telomere restriction fragments TRFS）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。
端粒和端粒酶.共57页文档
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
端粒和端粒酶.
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
端粒与端粒酶
㈡ 端粒酶的两个主要功能
一 是端粒酶能自主地对端粒DNA富含G 的链进行延长，而富含G的链又能通过 GC配对使其终端回折形成特殊的发卡结 构，这样DNA复制时新链5′端缺失就可 以得到补齐，这就为真核生物解决了 DNA末端复制问题。
末端补齐机制：
端粒酶
GGGGTT 5‘ 5’ G-C配对回折 （GGGGTT）n
hsp90
端粒酶结合蛋白（TEP
）
TEP1、生存动力神经细胞基因(SMN) 产物、
、
PinX1、 Est1p 和Est3p
端粒酶是在染色体末端不断合成端粒序 列的酶，它可以维持端粒的长度，维持细胞 增殖潜能。端粒酶以自身RNA为模板合成端 粒酶重复序列，具有逆转录酶活性，它的活 性不依赖于DNA聚合酶，对RNA酶、蛋白酶 和高温均敏感。端粒酶活性表达能稳定端粒 的长度，抑制细胞的衰老，在生殖细胞和干 细胞中可检测到高水平的端粒酶活性。
㈠ 端粒酶的结构 端粒酶在结构上为一核糖核蛋白复合体,由RNA 和 结合的蛋白质组成,是RNA依赖的DNA 聚合酶。它是一种 特殊的能合成端粒DNA的酶,通过明显的模板依赖方式每 次添加一个核苷酸。
端粒酶实质上是一种特殊的逆转录酶
端粒酶RNA(hTR)
端粒酶逆转录酶（TERT）
端粒酶结合蛋白（TEP）
端粒酶延长端粒长度以减慢细胞衰老最早 的 证 据 来 自 Bodnar 等 的 研 究 ， 1 9 9 8 年 其 在 Science 上刊文报道：将人的端粒酶基因导入 端粒酶阴性的正常人体细胞中激活其表达并培 养细胞，然后与未导入该基因的细胞比较，发 现前者端粒明显增长，细胞分裂旺盛，细胞寿 命比后者大大延长，更令人关注的是细胞并无 肿瘤样改变。
保护染色体结构和功能的完整性