端粒酶在肾脏的表达及其在肾脏缺血再灌注损伤修复过程中的作用研究-内科学(肾脏病)专业毕业论文.pdf
端粒酶修复受损基因的新方法
端粒酶修复受损基因的新方法基因是构成生物体的遗传信息的基本单位,也是生命活动的重要组成部分。
然而,基因也会受到外界环境的影响,导致基因损伤或突变,进而影响个体的健康和寿命。
为了解决这个问题,科学家们借鉴了自然界中一种酶的作用机制,提出了一种新的方法,即利用端粒酶修复受损基因。
一、端粒酶的作用原理端粒酶是一种酶类物质,主要作用是保护染色体的末端结构——端粒。
端粒的主要功能是稳定染色体结构,防止染色体末端的退化和缺失。
然而,随着细胞分裂的进行和外界环境的影响,端粒会逐渐缩短,导致染色体末端的损伤和突变。
这些损伤和突变会导致基因的异常表达和功能受损,从而影响生物体的正常生理过程。
端粒酶具有特殊的催化活性,能够在染色体末端添加DNA序列,以补充端粒的缺失部分,从而保护和修复受损的染色体末端。
其作用机制是通过识别染色体末端的特定DNA序列,并在该序列上添加新的DNA单位,延长染色体末端的长度,从而保持染色体的完整性和稳定性。
二、利用端粒酶修复受损基因的新方法传统的基因治疗方法主要是通过引入外源基因来修复受损的基因,或通过编辑基因序列来纠正基因突变。
然而,这些方法存在一些面临的挑战,如基因的传递效率低、难以准确编辑复杂的基因序列等。
近年来,科学家们提出了利用端粒酶修复受损基因的新方法,为基因治疗领域带来了新的机遇。
该方法主要包括以下几个步骤:步骤一:端粒酶的特定识别为了实现端粒酶的准确修复作用,首先需要通过特定的途径将端粒酶引导至损伤的基因区域。
科学家们已经发现了一些特定的DNA序列,这些序列在受损基因的末端区域特异性地暴露出来。
通过针对这些暴露的序列设计引导RNA分子,可以实现端粒酶的特定识别和定位。
步骤二:端粒酶的修复作用一旦端粒酶准确识别到受损基因的末端区域,它就会以特定的方式与之结合,并开始进行修复过程。
端粒酶根据DNA模板,添加新的DNA单位,从而修复受损基因的末端。
这一过程类似于DNA复制,但有别于细胞的正常DNA复制过程,它是一种精确的修复作用,以保持基因序列的准确性和完整性。
端粒酶重启细胞再生的机制
端粒酶重启细胞再生的机制细胞再生是生物体中维持组织和器官正常功能的重要过程。
而端粒酶作为细胞再生过程中的关键酶类,扮演着重要的角色。
本文将深入探讨端粒酶的功能及其对细胞再生的机制。
一、端粒酶的功能介绍端粒酶,又称为端粒末端转移酶(Telomerase),是一个由蛋白质和RNA分子构成的酶。
其主要功能是维护端粒的长度及结构,确保染色体末端的稳定性。
端粒是染色体末端的一段重复DNA序列,它在细胞分裂过程中会被削减,导致染色体逐渐缩短。
而端粒酶能够在细胞分裂过程中向端粒末端补充缺失的DNA序列,防止染色体末端过度缩短。
二、端粒酶与细胞再生的关系细胞再生是指某些细胞通过分裂和增殖的过程,使组织和器官能够正常更新和修复受损部分的功能。
而端粒酶在细胞再生过程中具有重要的作用。
1. 端粒酶与细胞寿命的关联细胞寿命是指细胞能够进行有限次数的分裂,然后进入停滞状态。
细胞寿命的长度与端粒的长度直接相关,而端粒酶的功能使得细胞可以继续进行分裂而不受端粒缩短的限制。
因此,端粒酶的存在能够延长细胞的寿命,使其能够更多次地进行分裂,从而为细胞再生提供源源不断的新细胞。
2. 端粒酶与干细胞的活化干细胞是具有自我更新和多向分化能力的细胞。
它们在细胞再生过程中起着重要的作用。
干细胞通常具有较高水平的端粒酶活性,这使得其能够不受端粒的缩短而保持较长的端粒长度。
这一特点赋予干细胞更强的分裂和再生能力,使其能够持续更新和修复组织。
3. 端粒酶的活性调控端粒酶在细胞再生过程中的活性是受到复杂的调控机制影响的。
研究发现,端粒酶的活性与细胞再生的需求密切相关。
当细胞需要进行较大量的分裂和再生时,端粒酶的活性会被调节,确保细胞具有足够的细胞再生能力。
而在细胞分裂和再生需求较低时,端粒酶的活性则会被抑制,防止无限制的细胞增殖。
三、其他影响细胞再生的因素除了端粒酶外,细胞再生还受到其他因素的影响。
例如,环境因素、营养状况、基因表达调控等都可以对细胞再生产生影响。
酶工程论文 端粒酶
课程论文(20 12 -20 13 学年第 2 学期)课程名称:酶工程学生姓名:专业班级:学院:学号:学生成绩:关于端粒和端粒酶研究进展的综述摘要端粒是存在于真核细胞线形染色体末端的一段特殊的DNA和蛋白质的复合物,对于维持染色体稳定性具有十分重要的意义,端粒酶是一种特殊的核糖核蛋白逆转录酶,是一种RNA依赖性的DNA聚合酶,由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白(RNP)复合体。
端粒的长短和端粒酶的功能异常与细胞衰老、肿瘤诊断和遗传疾病综合症有密切关联。
并促进了目前正处于临床检测的基于以端粒酶活性及表达为目标的癌症治疗新策略的发展。
综述了端粒和端粒酶发现、功能、应用及发展前景的综述。
关键词端粒端粒酶染色体末端细胞衰老肿瘤细胞遗传综合症对于真核生物而言,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,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。
精细的生化研究揭示了负责染色体DNA末端合成的端粒酶这一早就预测到的对其内在RNA模板具有依赖性的酶的存在。
端粒酶的缺失将导致端粒重复结构在连续的细胞分裂中逐渐缩短,生命力受到抑制,并在复制衰老过程中以细胞死亡终结。
人体中,编码端粒酶复合物的基因编码元件发生的突变将导致以癌变、干细胞再生和组织维持缺陷为特征的遗传疾病发生。
许多能够无限增值的癌细胞能通过提高端粒酶活性来维持端粒结构稳定。
端粒酶的发现深刻地影响着生物医药的研究并促进了目前处于评估阶段的癌症治疗的发展。
1端粒的概念和结构1.1 端粒端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,是由端粒DNA和与端粒DNA特异结合的端粒结合蛋白组成的核糖核酸的蛋白质复合物[1],位于真核生物染色体末端,维持染色体的稳定,从而保证DNA的完整复制。
1.2 端粒的结构端粒是存在于真核细胞线形染色体末端的一段特殊的DNA和蛋白质的复合物,平均长度约为5 ~15kb,是DNA链自身回并与多种端粒结合蛋白复合而成[2]。
端粒端粒酶研究进展
端粒端粒酶研究进展端粒是染色体末端的一段DNA序列,它起到保护染色体稳定性和完整性的作用。
然而,由于染色体在每次细胞分裂时会缩短一段,当端粒长度过短时,染色体会发生异常,并最终导致细胞老化和死亡。
端粒酶则是一种重要的酶,它能够补充并保持端粒的长度稳定。
近年来,对于端粒和端粒酶的研究取得了许多重要的进展。
首先,科学家们对于端粒和端粒酶的结构和功能进行了深入的研究。
端粒由重复的TTAGGG序列组成,这些序列会通过端粒酶的作用被补充。
端粒酶主要由两个亚基组成:一个叫做端粒酶反转录酶TERT,另外一个则是端粒酶RNA(TERC)。
TERT具有酶的活性,而TERC则是TERT的模板,用于合成新的端粒DNA。
端粒酶通过不断循环地合成新的端粒DNA来补充端粒的长度,从而延长染色体的寿命。
其次,研究表明端粒和端粒酶在癌症中具有重要的作用。
在正常细胞中,端粒的长度会随着细胞的分裂而缩短,从而限制了细胞的生命周期。
然而,在肿瘤细胞中,端粒酶的活性会显著增加,导致细胞端粒的长度不断维持,并且细胞可以无限制地分裂。
这种增强的端粒酶活性对于肿瘤细胞的免疫逃逸、增殖和转移等方面起着重要的作用。
因此,端粒酶已成为癌症治疗的一个重要靶点,研究人员已经开始开发端粒酶抑制剂,以抑制肿瘤的生长和扩散。
此外,最近的研究发现,端粒和端粒酶在衰老过程中也发挥了重要的作用。
随着年龄的增长,端粒长度会逐渐缩短,从而引发细胞衰老和组织功能下降。
研究人员尝试通过增强端粒酶的活性来抑制细胞衰老,以延长寿命和改善老年病的发生率。
实验证据显示,通过增加端粒酶的表达或给予端粒酶活性的药物可以有效地抑制细胞衰老。
这些发现为老年病的治疗和延长寿命提供了新的研究方向。
总之,端粒和端粒酶在细胞衰老、癌症等疾病方面的研究进展迅速。
研究人员们对于端粒和端粒酶的结构和功能有了更深入的了解,并且逐渐揭示了它们在疾病中的重要作用。
未来的研究将继续深入探究端粒和端粒酶的调控机制,并开发出更具针对性的治疗手段,为人类健康的维护做出更大的贡献。
端粒酶在细胞再生和修复中的作用
端粒酶在细胞再生和修复中的作用细胞再生和修复是生物体维持正常功能和生命活动的基础。
然而,随着年龄的增长以及外界环境的影响,细胞会经历衰老和损伤,导致机体功能的下降和疾病的发生。
而端粒酶作为一种重要的酶类蛋白质,具有在细胞再生和修复中至关重要的作用。
本文将就端粒酶在细胞再生和修复中的机制、作用以及应用进行探讨。
一、端粒酶的基本特点端粒酶是一种存在于细胞核中的酶类蛋白质,其主要功能是保护染色体末端的端粒结构。
端粒是由特殊的DNA序列重复单元构成的,起到保护染色体稳定性和完整性的作用。
然而,由于DNA的复制过程中末端无法完全复制,导致端粒逐渐缩短并最终丧失功能。
而端粒酶则可以通过补充端粒序列,延长染色体的末端,从而维持染色体的整体稳定性。
二、端粒酶的机制端粒酶主要通过反转录酶活性完成对端粒的延长和修复。
其机理可以分为两个步骤:端粒序列的特异性识别和DNA链的合成。
首先,端粒酶识别并与端粒结构结合,通过特异性序列识别的方式确定合成的位置。
接着,端粒酶启动DNA链的合成,将RNA作为模板合成新的DNA链。
这样,就能够逐渐延长端粒序列,维持染色体的稳定性。
三、端粒酶的作用端粒酶在细胞再生和修复中具有重要作用:1. 延缓细胞衰老:随着细胞分裂和外界环境的影响,端粒不断缩短,导致染色体末端丧失保护,细胞进入老化状态。
而端粒酶通过补充和延长端粒序列,可以延缓细胞的衰老过程,维持细胞的正常功能。
2. 促进细胞再生:在组织损伤或疾病发生时,细胞再生是恢复组织功能的关键步骤。
而端粒酶可以促进衰老细胞的分裂和再生,加速受损组织的修复过程。
3. 预防疾病发生:端粒酶的活性与人体健康密切相关。
一些研究发现,端粒酶的活性水平与人的寿命和健康状态有关。
良好的端粒酶活性可以预防疾病的发生,提高机体的免疫功能。
四、端粒酶的应用端粒酶的研究和应用具有广阔的前景:1. 延缓衰老:端粒酶的发现为衰老相关疾病的治疗提供了新思路。
目前,一些研究正在探索使用端粒酶来延缓衰老和改善机体功能的方法。
端粒、端粒酶及其在临床上的意义
端粒、端粒酶及其在临床上的意义
齐宝全;陆洁;段昕所
【期刊名称】《皮肤病与性病》
【年(卷),期】2003(025)003
【摘要】端粒是真核细胞线性染色体末端的DNA重复序列和特异结合蛋白的复合体,对维持染色体的稳定性和完整性具有重要作用.端粒酶是一种由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白复合体,具有逆转录酶的活性.许多研究表明,端粒和端粒酶系统调控着细胞增殖活性和细胞寿命.本文介绍了端粒、端粒酶的研究进展以及其在某些皮肤病和肿瘤发生与发展中的作用.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】齐宝全;陆洁;段昕所
【作者单位】承德医学院附属医院皮肤科,河北,承德,067000;承德医学院附属医院皮肤科,河北,承德,067000;承德医学院附属医院皮肤科,河北,承德,067000
【正文语种】中文
【中图分类】Q55;R751
【相关文献】
1.端粒、端粒酶的研究及探讨中草药对端粒酶的调节作用的意义 [J], 韦耀东;张树球;农嵩;卢彩珍;曹聪
2.PCR-ELISA法检测尿脱落细胞端粒酶活性在临床上的意义 [J], 马小兵;何晓文;章益峰;瞿佩飞;纪家涛
3.端粒酶和端粒酶逆转录酶在胃癌组织中的表达及临床意义 [J], 王晓燕;陈萍;吴莺;
蒋小猛;魏金文;何亚龙
4.端粒酶及端粒酶逆转录酶在良、恶性胸腔积液中的表达及意义 [J], 张月;康健
5.不同食管病变中端粒酶活性与端粒酶RNA组分、端粒酶逆转录催化亚单位的相关性及其意义 [J], 张蕾;温洪涛;张云汉;李靖若
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外源端粒酶逆转录酶基因对老年大鼠供肝缺血再灌注损伤的影响
外源端粒酶逆转录酶基因对老年大鼠供肝缺血再灌注损伤的影响王鑫;王忠臣;黄智勇【期刊名称】《中国老年学杂志》【年(卷),期】2016(036)015【摘要】目的:探讨外源端粒酶逆转录酶基因对老年大鼠供肝缺血再灌注损伤的影响。
方法 SD 大鼠分为端粒酶催化亚基( hTERT)干预组(n =25)、空转载体组(n =5)、生理盐水组(n =25)3组,取肝前2 d 自颈背给予 hTERT 干预组供者静脉注射1 ml 3×109 pfu /ml 携带 hTERT 的病毒悬液,给予空转载体组供者静脉注射1 ml 3×109 pfu /ml 空病毒悬液,给予生理盐水组供者静脉注射1 ml 生理盐水。
结果再灌注后3、6、12 h,1、2 d hTERT 组血清谷氨酸转氨酶( ALT)水平均显著低于空转载体组和生理盐水组( P<0.05),凋亡阳性细胞均显著少于空转载体组和生理盐水组(P<0.05),凋亡指数也均显著低于空转载体组和生理盐水组(P<0.05);转染1 d 后 hTERT 组肝细胞端粒酶活性显著高于阴性对照组和阳性对照组( P<0.05)。
结论外源端粒酶逆转录酶基因能够有效防护老年大鼠供肝缺血再灌注损伤。
【总页数】2页(P3660-3661)【作者】王鑫;王忠臣;黄智勇【作者单位】大庆龙南医院普外科,黑龙江大庆 163000;大庆龙南医院普外科,黑龙江大庆 163000;大庆龙南医院普外科,黑龙江大庆 163000【正文语种】中文【中图分类】R53.3【相关文献】1.siRNA沉默fas基因减轻大鼠肝移植供肝冷保存和缺血再灌注损伤 [J], 李玺;张俊峰;郭卫平;陆敏强;杨扬;许赤;李华;汪根树;胡斌;池信锦;陈规划2.缺血再灌注损伤对心肌表达外源性基因能力的影响 [J], 陈良万;郭加强3.外源性ATM基因对辐射诱导AT细胞端粒酶逆转录酶mRNA表达的影响 [J], 盛方军;曹建平;罗加林;朱巍;刘芬菊;冯爽;宋建元;李翀4.瑞芬太尼预处理对脑缺血再灌注损伤老年大鼠血小板衍生因子、髓鞘碱性蛋白表达的影响 [J], 刘姝; 周金凤; 曾宪晶; 祝美珍; 俞睿5.外源性人端粒酶逆转录酶基因转染对正常人毛乳头细胞的影响 [J], 刘官智;伍津津;朱堂友;鲁元刚;杨亚东;杨桂红因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
端粒酶 名词解释
端粒酶名词解释
端粒酶是一种特殊的蛋白质复合体,它负责在染色体末端的端粒区域合成DNA,以保护染色体免受损伤和降解。
端粒酶的活性对于维持细胞的正常生长和分裂至关重要,因此,它在许多生物过程中都发挥着重要作用。
在细胞分裂过程中,每条染色体都会被复制并平均分配到两个子细胞中。
然而,在复制过程中,染色体末端的端粒区域会逐渐缩短,这可能导致细胞不稳定和基因表达异常。
端粒酶的作用就是通过合成新的DNA来延长端粒区域,从而维持染色体的完整性和稳定性。
除了保护染色体外,端粒酶还参与了一些其他的生物过程,如DNA修复、基因组稳定性和细胞衰老等。
因此,端粒酶的活性对于维持细胞的健康和寿命至关重要。
在某些疾病中,如癌症和某些遗传性疾病,端粒酶的活性可能会受到影响,导致染色体不稳定和基因表达异常。
因此,研究端粒酶的作用和调控机制对于理解这些疾病的发生和发展具有重要意义。
总之,端粒酶是一种重要的蛋白质复合体,它对于维持细胞的正常生长和分裂至关重要。
通过研究端粒酶的作用和调控机制,我们可以更好地理解细胞的生长和分裂过程,并为治疗某些疾病提供新的思路和方法。
端粒及端粒酶的研究进展
综述文章编号:1009-0002(2007)04-0667-03端粒及端粒酶的研究进展杨平勋,黄君健军事医学科学院生物工程研究所,北京100850[摘要]端粒是真核细胞染色体末端的特有结构,是由端粒结合蛋白和一段重复序列的端粒DNA组成的一个高度精密的复合体,在维持染色体末端稳定性,避免染色体被核酸酶降解等方面起着重要的作用。
端粒的长度、结构及组织形式受多种端粒结合因子的调控。
由于端粒的重要性,在哺乳动物细胞里,端粒的长度或端粒结构变化与癌症发生及细胞衰老有密切的关系。
由于末端复制问题的存在,随着细胞分裂次数的增加,端粒不断缩短,细胞不可避免的走向衰老或凋亡。
由于在细胞分裂过程中端粒长度的不断缩短与细胞分裂代数增加具有相关性,即端粒长度反应了细胞的分裂次数,因此有人将端粒形象的比喻为生物时钟。
在90%的癌细胞中,端粒酶被重新激活,以此来维持端粒的长度,使细胞走向永生化。
简要综述了端粒、端粒酶及端粒酶结合蛋白的最新研究进展。
[关键词]端粒;端粒酶;端粒结合蛋白[中图分类号]Q26[文献标识码]AAdvancesofTelomereandTelomeraseYANGPing-xun,HUANGJun-jianBeijingInstituteofBiotechnology,Beijing100850,China[Abstract]Telomeresarespecializednucleoproteincomplexesattheendsoflinearchromosomes,consistingofmulti-kilo-baselongarraysofdouble-strandedTTAGGGrepeats,asingle-strandedoverhangofthe3'G-strand,andassociatedpro-teins.Itprotectstheendsoflinearchromosomes.Telomerelength,constructionandorganizationareregulatedbylotsoftelomerebindingproteins.Becauseofthesignificanceoftelomeres,thechangesoftelomeres'lengthorconstructurecancausecellstoentersenescenceorapoptosis.Telomeraseisimportantformaintainingtelomeres,andmostofcancercellshavetelomeraseactivity,so,itcanbeatargetforcurecancer.Thelatestdevelopmentofthetelomere,telomeraseanditsbindingproteinsfunctionwerediscussed.[Keywords]telomereUtelomeraseUtelomere-bindingprotein端粒的发现应归功于20世纪30年代2位遗传学家芭芭拉・麦克林托克和赫尔曼・穆勒的观察结果。
端粒酶名词解释
端粒酶名词解释
端粒酶是指一类重要的酶,它可以促进DNA片段的有效合成。
端粒酶
的主要作用是限制染色体上的DNA片段的复制。
这些片段经常会在细
胞再分化或细胞凋亡时终止,从而保护控制基因表达的基因的稳定性。
端粒酶的活性依赖于其结构上的变化,也就是在去粒过程中位于头、
尾端和中间等部分的特殊结构形式,经历一系列的复杂的生物学反应后,这种结构改变才能实现有效的限制。
表达端粒酶的重要性在于它能够保护细胞遗传物质稳定性,即阻止染
色体上的DNA序列在全基因组复制时出现错误突变。
因此,端粒酶被
认为是保护和维护基因复制和表达的重要因子。
端粒酶也可以用于检测细胞凋亡。
它通过监测凋亡细胞中特定基因的
更改来捕捉凋亡,并被证明是凋亡分子机理的有效方法。
因此,端粒酶在限制DNA的复制、保护遗传物质稳定性和检测凋亡这
三方面发挥着重要作用,因此可以被称为生命的重要元素。
端粒酶名词解释细胞生物学
端粒酶名词解释细胞生物学端粒酶是一种在细胞生物学中起着重要作用的酶。
它主要参与细胞的端粒修复和维护,对于细胞的生命周期和寿命起着关键的调控作用。
在本文中,我们将对端粒酶的定义、结构、功能以及其在细胞老化和癌症等疾病中的作用进行详细解释。
首先,让我们来了解一下什么是端粒。
端粒是染色体末端的一段DNA序列,它们的主要功能是保护染色体免受损伤和降解。
然而,每次细胞分裂时,端粒都会逐渐缩短,导致染色体稳定性下降。
为了防止端粒缩短过度,细胞需要一种特殊的酶来补充和修复端粒,这就是端粒酶。
端粒酶是一种具有逆转录酶活性的酶,它能够在DNA末端合成新的端粒序列。
具体来说,端粒酶通过使用RNA模板将DNA序列添加到染色体末端,从而延长和修复端粒。
这种逆转录过程使得端粒酶能够保护染色体的完整性,并延长细胞的寿命。
端粒酶由两个主要组分组成:一个叫做端粒RNA(TERC)的RNA分子和一个叫做端粒酶蛋白(TERT)的蛋白质。
TERC是一个非编码RNA分子,它提供了RNA模板,用于合成新的端粒序列。
TERT则是一个蛋白质酶,它负责将RNA模板转录成DNA序列,并将其添加到染色体末端。
除了维护染色体稳定性外,端粒酶还对细胞的生命周期和老化起着重要的调控作用。
在正常情况下,细胞分裂一定次数后会进入衰老期,并最终停止分裂。
这是由于每次细胞分裂时,端粒都会缩短一段长度,当端粒缩短到一定程度时,细胞就无法再分裂了。
然而,在一些特殊情况下,如干细胞和癌细胞中,端粒酶能够保持活跃状态,从而延长细胞的寿命和增加其分裂次数。
这种对细胞寿命的调控作用使得端粒酶成为一个重要的研究领域。
科学家们发现,在某些疾病中,如癌症和衰老相关疾病中,端粒酶的功能异常或失活可能会导致细胞功能紊乱和异常增殖。
因此,研究端粒酶的机制和调控方式对于理解这些疾病的发生和发展具有重要意义。
除了在正常细胞中的功能外,端粒酶还被广泛应用于医学领域。
例如,在干细胞治疗中,科学家们利用端粒酶技术来延长干细胞的寿命,并增加其分裂次数,从而提高治疗效果。
端粒酶再生技术
端粒酶再生技术
端粒酶再生技术是一种生物技术,主要用于干细胞的培育和治疗,目的是延长细胞的
寿命,防止衰老和疾病发生。
该技术基于对端粒酶的研究,端粒酶是一种酶,它帮助细胞
在DNA复制过程中重建端粒,维持染色体的稳定性。
随着年龄的增长,端粒长度逐渐缩短,细胞进入老化状态,导致一系列疾病的发生。
通过端粒酶再生技术,可以增加干细胞的端
粒长度,延长其寿命,预防疾病的发生。
在干细胞的培育领域,端粒酶再生技术可以帮助研究人员获得更多、更健康的干细胞,用于组织工程、再生医学和干细胞治疗等领域。
在干细胞治疗方面,端粒酶再生技术可以
帮助治疗各种衰老疾病,例如心血管疾病、阿尔茨海默病、帕金森病和癌症等,因为这些
疾病与端粒长度的缩短有关。
此外,端粒酶再生技术还可以用于生育医学,例如辅助生殖
技术和胚胎筛查等。
端粒酶再生技术的原理是增加端粒酶的活性和数量。
目前有两种主要的方法来实现这
一目标。
一种方法是通过基因治疗,将端粒酶基因引入干细胞中,使它们能够更快地重建
端粒。
另一种方法是使用化学物质或天然化合物来刺激干细胞中的端粒酶活性,从而延长
细胞寿命。
这两种方法都已被证明对干细胞寿命的延长有帮助,但它们的应用也存在一些
限制,例如基因治疗可能涉及基因突变、免疫反应、细胞癌变等潜在危险,而使用化学物
质可能会产生毒副作用,影响细胞的正常生长。
总的来说,端粒酶再生技术是一种有前途的生物技术,可以为干细胞的培育和治疗提
供新的途径。
通过进一步的研究和应用,我们可以期待该技术在医疗和生殖医学等领域发
挥更大的作用。
细胞生物学热点-端粒酶调控
目
CONTENCT
录
• 端粒与端粒酶概述 • 端粒酶调控机制 • 端粒酶在细胞周期中作用 • 端粒酶与人类疾病关系 • 端粒酶研究前沿动态 • 总结与展望
01
端粒与端粒酶概述
端粒结构与功能
端粒是真核生物染色体末端的特殊结构,由DNA重 复序列和端粒结合蛋白组成。
端粒的主要功能是保护染色体末端免受降解和融合 ,确保遗传信息的稳定传递。
端粒酶与神经炎症
神经炎症可加速神经元端粒的缩短和端粒酶的失活,从而加剧神经 退行性变。
端粒酶作为神经保护靶点
通过激活端粒酶或提高端粒稳定性,可延缓神经元的衰老和死亡, 从而治疗神经退行性疾病。
其他人类疾病中端粒酶作用
80%
端粒酶与心血管疾病
心血管疾病中端粒酶的活性降低 ,导致血管内皮细胞衰老和功能 障碍。
端粒还参与细胞分裂过程中染色体的正确分离和复 制。
端粒酶组成及作用
端粒酶是一种特殊的核糖核蛋 白复合物,具有逆转录酶活性 。
端粒酶主要由RNA模板和催化 蛋白组成,能够合成端粒DNA 并添加到染色体末端。
端粒酶在细胞分裂过程中维持 端粒长度和稳定性,防止细胞 衰老和凋亡。
端粒长度与细胞衰老关系
02
01
03
随着细胞分裂次数的增加,端粒长度逐渐缩短,导致 细胞衰老和凋亡。
端粒长度的缩短与DNA损伤、氧化应激等细胞压力因 素有关。
通过激活端粒酶活性或提高端粒结合蛋白的表达,可 以延缓细胞衰老和延长细胞寿命。
02
端粒酶调控机制
基因表达水平调控
转录因子调控
特定的转录因子可以结合到端粒酶基因的启动子区 域,激活或抑制其转录,从而影响端粒酶的表达水 平。
端粒酶百科
端粒酶百科
简介
端粒酶(Telomerase),在细胞中负责端粒的延长的一种酶,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。
端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用,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。
1
端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制,在肿瘤中被重新激活,端粒酶可能参与恶性转化。
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克隆机制的缺陷填补起来,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,使得细胞分裂克隆的次数增加。
但是,在正常人体细胞中,端粒酶的活性受到相当严密的调控,只有在造血细胞、干细胞和生殖细胞,这些必须不断分裂克隆的细胞之中,才可以侦测到具有活性的端粒酶。
当细胞分化成熟后,必须负责身体中各种不同组织的需求,各司其职,于是,端粒酶的活性就会渐渐的消失。
对细胞来说,本身是否能持续分裂克隆下去并不重要,而是分化成熟的细胞将背负更重大的使命,就是让组织器官运作,使生命延续。
端粒酶: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。
[1]。
IKKα在肾脏缺血再灌注损伤中的作用及机制研究的开题报告
IKKα在肾脏缺血再灌注损伤中的作用及机制研究的开题报告一、研究背景和意义肾脏缺血再灌注损伤(IRI)是一种常见的肾脏疾病,发病率逐年递增。
IRI的发生与多种因素有关,如肾脏供血不足、血液循环异常、肾脏缺氧等。
研究发现,IRI可以诱导肾脏细胞的凋亡、坏死等,引发肾功能的严重损害。
因此,探究IRI的发病机制,有助于寻找有效的预防和治疗方法。
IKKα是一种重要的信号转导分子,在细胞凋亡、炎症反应等过程中发挥重要调控作用。
一些研究表明,IKKα在IRI中也可能发挥着特殊的作用。
但IKKα参与IRI的具体机制尚不清楚,研究其作用机制可以为IRI 的临床治疗提供新的思路和方法。
因此,我们将以IKKα为研究对象,探究其在IRI中的作用及机制,旨在为IRI的预防和治疗提供新的研究思路和理论支持。
二、研究目的1. 研究IKKα在IRI中的表达和变化规律,探究其对IRI发生发展的影响。
2. 探究IKKα与肾脏细胞凋亡、炎症反应等生物过程的关系,探究其作用机制。
3. 探究针对IKKα的干预方法对IRI的预防和治疗作用。
三、研究内容和方法本研究将采用C57BL/6小鼠作为研究对象,将小鼠随机分为正常对照组、IRI组、IKKα过表达组和IKKα敲除组。
通过肾脏组织学检查、肾功能指标分析、细胞凋亡和炎症反应相关标志物检测等,探究IKKα在IRI发生发展中的表达和变化规律,以及其对IRI发生发展的影响和作用机制。
同时,将采用IKKα干扰技术和化学药物干预等方法,研究针对IKKα的干预对IRI的预防和治疗作用。
四、研究意义和预期成果本研究将探究IKKα在IRI发生发展中的作用及机制,为IRI的预防和治疗提供新的理论支持和研究思路。
预期成果包括:1. 探究IKKα在IRI中的表达和变化规律,揭示其在IRI中的生物学作用。
2. 探究IKKα与细胞凋亡、炎症反应等生物过程的关系,揭示其作用机制。
3. 探究针对IKKα的干预方法对IRI的预防和治疗作用,为临床治疗提供新的思路和方法。
端粒酶作用机制
端粒酶作用机制引言:端粒酶是一种能够在染色体末端补充端粒序列的酶类物质,它在维持染色体稳定性和延长细胞寿命中起着重要作用。
本文将详细介绍端粒酶的作用机制。
一、什么是端粒酶?端粒酶是一种特殊的酶类物质,主要存在于真核生物中,包括人类。
它是由蛋白质和RNA分子组成,能够在染色体末端的端粒区域补充端粒序列,以维持染色体的稳定性。
二、端粒酶的结构和组成端粒酶主要由两个基本组成部分组成:蛋白质亚基和RNA分子。
蛋白质亚基由核酸酶活性亚基(TERT)和端粒RNA结合亚基(TR)组成。
核酸酶活性亚基负责合成新的端粒DNA序列,而端粒RNA 结合亚基则提供了模板序列,用于指导合成过程。
三、端粒酶的作用机制端粒酶的作用机制主要包括端粒延伸和逆转录两个过程。
1. 端粒延伸端粒延伸是指端粒酶在染色体末端合成新的端粒序列的过程。
在此过程中,端粒酶利用端粒RNA结合亚基提供的RNA模板,以核酸酶活性亚基为催化剂,合成新的端粒DNA序列。
这个过程是在DNA链合成过程中逐渐进行的,最终使端粒区域的DNA序列得到延长。
2. 逆转录逆转录是端粒酶的另一个重要作用机制。
在染色体末端的端粒区域,端粒酶能够将RNA模板逆转录为DNA序列。
这个过程类似于病毒的逆转录过程,因此端粒酶也被称为“逆转录酶”。
逆转录过程中,端粒酶能够利用RNA模板合成DNA序列,从而补充端粒区域的DNA序列。
四、端粒酶的生物学意义端粒酶的作用对于维持染色体稳定性和延长细胞寿命具有重要意义。
1. 维持染色体稳定性端粒酶能够在染色体末端补充端粒序列,避免了染色体末端的缩短和损失,从而维持了染色体的完整性和稳定性。
研究表明,端粒酶的功能失调与染色体不稳定、染色体融合和异常增生等疾病密切相关。
2. 延长细胞寿命端粒酶的活性与细胞的寿命密切相关。
每次细胞分裂时,染色体末端的端粒会缩短一定长度。
当端粒长度缩短到一定程度时,细胞进入增殖停滞期或凋亡,导致细胞寿命的限制。
而端粒酶的作用能够逆转端粒缩短的过程,延长细胞的寿命。
端粒\端粒酶研究及应用进展
端粒\端粒酶研究及应用进展端粒、端粒酶在维持生命遗传信息稳定、调控细胞生命周期中具有重要作用,端粒酶通过维持端粒的长度,使细胞永生化,为抗衰老提供了光明前景,同时也为肿瘤治疗提供了新的希望。
研究端粒、端粒酶在肿瘤监测中的作用及研发端粒酶抑制剂作为治疗肿瘤的创新药物已成为近年医学研究的热点。
本研究通过查阅相关文献,对端粒、端粒酶研究及应用进展做一综述。
标签:端粒;端粒酶;肿瘤;衰老端粒及端粒酶的研究已成为近年医学领域研究的热点。
这不仅因为它们具有维持生物遗传信息稳定、调控细胞生命周期的重要功能,还由于端粒及端粒酶的行为异常与多种人类肿瘤及遗传性疾病密切相关。
在这些疾病中端粒可表现出缺失、融合及序列缩短等异常,而这些异常又可能受端粒酶的调控。
1端粒、端粒酶的发现上世纪初,著名遗传学家McClintock B[1]与Muller HJ[2]发现:染色体的稳定性和完整性是由染色体的末端来维持的。
基于此发现,Muller HJ将其命名为“telomere”,此定义来源于希腊词根“末端”(telos)及“部分”(meros)的组合。
20世纪60年代,Hayflick研究发现:经过体外培养的正常人成纤细胞的复制过程并非细胞的死亡过程,而只是细胞群中的大部分细胞在经历了数次分裂增殖后停滞在了某个特定状态,仅仅是基因表达方式发生了某些改变,细胞群大部分细胞仍保持其代谢活性,由此,Hayflick在世界上首次提出了细胞衰老的表征:即细胞在一定条件下的“有限复制力”。
同时Hayflick还提出了一个大胆的猜测,即细胞内存在某种控制细胞分裂次数的控制器,类似于我们使用的“时钟”。
为验证自己的猜想,Hayflick做了大量的细胞核移植实验验证了自己的猜想,并发现这种“钟”位于细胞核染色体的末端,于是将其命名为端粒[3]。
20世纪80年代,CW Greider和EH Blackburn 2位科学家在四膜虫的提取物中加入1段单链的末端寡聚核苷酸后,发现端粒的长度增加了,这表明的确存在一种可使端粒延长的酶,根据其特点命名为“端粒酶”(telomerase)[4]。
端粒和端粒酶的研究进展
3
端粒长度和端粒酶活性与多种疾病(如癌症、衰 老相关疾病等)的发生和发展密切相关。
03 端粒酶的类型、分布及调 控机制
端粒酶的类型与分布
端粒酶的类型
根据结构和功能不同,端粒酶主要分为两种类型,即端粒酶逆 转录酶(TERT)和端粒酶RNA(TERC)。其中,TERT具有催 化活性,而TERC则作为模板参与端粒DNA的合成。
基因组学和转录组学分析
通过基因组学和转录组学技术,全面分析端粒和端粒酶相关基因在 细胞中的表达谱和调控网络。
06 展望与未来研究方向
端粒和端粒酶研究的挑战与机遇
挑战
端粒和端粒酶的研究仍面临许多技术 上的挑战,如难以在体内直接观测端 粒长度和端粒酶活性,以及缺乏特异 性高的端粒酶抑制剂等。
机遇
随着基因编辑、高通量测序等新技术的 发展,端粒和端粒酶的研究将迎来新的 机遇,有望更深入地揭示其在细胞衰老 、肿瘤发生等领域的作用机制。
端粒和端粒酶在肿瘤发生和发展中扮演重要 角色,因此针对端粒和端粒酶的靶向药物研 发有望为肿瘤治疗提供新的策略和方法。
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端粒酶在肿瘤细胞中的活性
02 端粒酶在多数肿瘤细胞中被重新激活,以维持端粒长
度,促进肿瘤细胞的无限增殖。
端粒酶抑制剂与肿瘤治疗
03
针对端粒酶的抑制剂已成为潜在的肿瘤治疗策略,通
过抑制端粒酶活性来诱导肿瘤细胞衰老或凋亡。
端粒和端粒酶在衰老相关疾病中的作用
01
端粒缩短与衰老
端粒缩短被认为是衰老的生物标 志物之一,与多种衰老相关疾病 的发生发展密切相关。
03
疗也具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
端粒和端粒酶的研究
端粒和端粒酶的研究
代冲
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2013(000)028
【摘要】近年来,端粒和端粒酶成为生命科学研究的热点之一。
生物学家将端粒
称为“生命时钟”,因为在细胞分裂过程中,端粒会发生一定长度的缩短,当端粒不能再缩短时,细胞就无法继续分裂而死亡。
无限分裂是癌细胞所具有的显著特征,癌细胞中存在的某种酶使得其端粒不会发生缩短现象,这种酶就是端粒酶。
而在人的大多数正常细胞中,端粒酶的活性受到严密的调控。
细胞分化成熟后,端粒酶的活性就会渐渐地消失。
只有在干细胞和生殖细胞等不断分裂的细胞中,端粒酶才会显现活性。
【总页数】2页(P92-93)
【作者】代冲
【作者单位】巢湖学院,安徽巢湖 238000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.端粒、端粒酶的研究及探讨中草药对端粒酶的调节作用的意义 [J], 韦耀东;张树球;农嵩;卢彩珍;曹聪
2.人子宫颈组织中端粒酶人端粒酶RNA组分基因表达和人端粒酶蛋白基因编码催
化蛋白亚基mRNA的相关性分析 [J], 宋建明;周平;吴俊辉;昝沁;许美权
3.不同食管病变中端粒酶活性与端粒酶RNA组分、端粒酶逆转录催化亚单位的相
关性及其意义 [J], 张蕾;温洪涛;张云汉;李靖若
4.从端粒,端粒酶到端粒酶抑制剂的系列研究及其启示 [J], 张黎明
5.反义端粒酶RNA对人胃癌细胞端粒长度及端粒酶活性调控的研究 [J], 张方信;张学庸;樊代明;邓芝云;闫岩
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端粒酶在肾脏的表达及其在肾脏缺血再灌注损伤修复过程中的作用研究-内科学(肾脏病)专业毕业论文.pdf复旦大学博士学位论文端粒酶在肾脏的表达及其在肾脏缺血再灌注损伤修复过程中的作用研究姓名:宋捷申请学位级别:博士专业:内科学(肾脏病)指导教师:顾勇201104中文摘要端粒酶在肾脏的表达及其在肾脏缺血再灌注损伤修复过程中的作用研究目的:端粒酶可以维持端粒体长度,防止细胞衰老,在胚胎干细胞中高度表达,但除部分成体干细胞(如造血干细胞)外,成年体细胞内几乎已无端粒酶的表达。
我们利用已报道的端粒酶基因启动的GFP转基因鼠(mTert-GFP)研究端粒酶阳性细胞在肾脏的表达和肾损伤后变化,并求证端粒酶阳性表达能否成为肾脏成体干细胞的标志,进一步明确急性肾损伤修复的机制,以寻求指导急性肾损伤治疗的理论基础。
方法:(一)利用历胁卜GFP转基因小鼠,通过肾小管标记物(AQPl、AQP2、THP、DBA及NKCC2等)和肾间质细胞标志物(F4/80、CD31、NG2及PDGFR—beta等)荧光共染定位端粒酶阳性细胞(GFP+);通过real—time PER和TRAP (Telomeric Repeat Ampl ification Protoc01)PCR E1 isa定量检测端粒酶基因和酶活性;(--)给新生mTert-GFP小鼠腹腔注射BrdU标记S期细胞,待8周成年后处死,仍保留BrdU标记的细胞为进入缓慢细胞周期的细胞Label一retaining Eells(LRC),观察并计数;(三)10周龄雄性FVB小鼠24只,夹闭双侧肾动脉30min,再通,制作小鼠双侧肾动脉缺血再灌注损伤(I/R)模型,分为假手术组(sham)、术后1天、2天、3天共4组,每组6只,分别取肾标本,同样用PER和TRAP法检测肾损伤修复过程中端粒酶基因和酶活性的变化;(四)利用历衙卜GFP转基因小鼠,建立单侧肾脏I/R模型,并在术后肾损伤再修复过程中不同时间点观察mTert—GFP再生情况;(五)利用mTert—CreERt2:R26LacZ两种转基因小鼠,通过谱系追踪和细胞周期标记研究肾缺血再灌注损伤修复过程中mTert细胞的再生和迁移。
结果:(一)生理状态下,端粒酶基因主要表达在成年小鼠肾脏乳头和内髓部位,保持较高的酶活性。
成年历胁卜GFP转基因小鼠的肾脏mTert表达与GFP保持一致,端粒酶主要表达于集合管和髓袢的小管上皮细胞(且OAQPl、AQP2、THP、NKCC2阳性的小管),而在近曲小管和间质没有表达。
(二)观察BrdU标记的肾乳头,16.7%的细胞长期保留BrdU标记,仅5%GFP+细胞仍有BrdU标记,视为进入慢细胞周期的LRC,这些细胞也散在分布于集合管和髓袢。
(三)raTer堪因于肾损伤后448h在肾乳头的表达明显上调,有统计学意义(P<O.05),但在髓质和皮质的表达无显著变化。
双侧肾损伤后24h和48h,肾乳头处端粒酶活性也显著升高,有统计学意义(P<0.05)。
(四)为证明急性肾损伤后端粒酶阳性细胞的作用,IRI 刺激后24h、48h和72h分别给予BrdU,发现仅0.3%-0.5%的GFP+细胞增殖,且损伤最严重的外髓和皮质未出现GFP+细胞显著增加。
(五)为追踪mTert+上皮细胞在I/R后的命运,术前一周给成年mTert-CreERt2:R26LacZ鼠单剂tamoxifen,术后连续5天给予BrdU,发现mTert-LacZ细胞未出现明显增殖和迁移,mTert+细胞也并未标记BrdU。
结论:本研究首次报道了端粒酶在成年小鼠肾脏中的表达主要集中于肾乳头和内髓,定位于肾脏集合管和髓袢上皮细胞。
在急性肾损伤时端粒酶活性和基因表达均上调,可能对肾脏有保护作用,但表达端粒酶的细胞并未明显增生,参与损伤后修复。
关键词:端粒酶,干细胞,肾乳头,急性肾损伤,再生修复中图分类号:R692.5AbstractThe Telomerase Expression in Renal Epithelia and its Functional Analysis after Renal IschemiaReperfusion Inj u ry一一一Objectives:Telomerase,the e nzyme responsible for maintaining telomere length and thus preventing cellular senescence,is highly expressed in embryonic stem cells but downregulated in the adult,except in certain adult stem cells including those in intestine,testis,and the hematopoietic system.We generated transgenic reporter mice in which the Telomerase promoter drives either GFP or CreERt2(聊Tert-GFP,mTert-CreERt2)to analyze kidney Telomerase expression during homeostasis and acute injury and repair.Methods:Real.time PCR WaS used for the quantification of mTert gene and TRAP(Telomerase Repeat Amplification Protoc01)PCR Elisa Was performed to determine the telomerase enzymatic activities.The immunofluorescence staining was performed on m死r卜GFP traIlsgeIlic mice,observing the localization of the mTert.GFP+cells with tubular epithelial cells and interstitial cells.After a two-day BrdUbirth followed by an 8 week chase,those cells which still maintain thepulse atterm label retaining BrdU labeling are considered slow cycling.The stem cells are longcells(LRC).In order to investigate a role for mTert+cells in kidney repair,the ischemia-reperfusion injury(IRI)mice models were established by clamping the pedicles of the kidney for 30 min at 37.0 oC,and grouped by sham,1 day,2 days,3 days after IIU.mT瞰gene expression and telomerase enzymatic activities were detected by PCR and TRAP at those time points during kidney injury and repair.IRI Was also practiced on朋死,.f-GFP m ice to prove the proliferation of聊死,.卜GFP c ells duringexamine the fate of mTert+kidney epithelia,adult kidney injury and repair.TomTert.CreERt2;R26LacZ bigenic mice received a single tamoxifen pulse,and the fate of these cells was tracked after a round of IRI.Results:We report that renal papilla and inner medulla,areas of hi.gh oxidativeand Telomerase enzymatic stress in kidney,express high levels of both mTert mRNA6activity.Using,”丁匆,.卜GFP reporter mice,we observe mosaic mTert expression restricted to a subset of epithelial cells within the nephron,CO·localizingpredominantly谢tll collecting duet markers(AQP2)but also晰th thin and thick loop of Here markers(AQP 1,NKCC and THP).There Was no co-localization of mTert-GFP+cells埘tll interstitial markers CD3 1,F4/80,NG2 or PDGFR B.SinceTelomerase expression marks stem cells in other adult tissues,we examined whether肌死rf+cells are slow cycling.After a two—day BrdU pulse at birth followed by all 8week chase,5%of朋死胁GFP cells were long term label retaining.Both mTert mRNA and telomerase enzymatic activity are up regulated in papilla after ischemia reperfusion injury,but the mTert-GFP cells stayed quiescent after IRI.Adult mTert-CreERt2;R26LacZ bigenic mice received a single tamoxifen pulse,resulting in of 5%of epithelia in papilla and inner medulla.And tracking the fate genetic labelingof mTert+kidney epithelia,there is no proliferation or migration after a round ofIRI.Conclusions:These studies show,for the first time,the cellular localization of Telomerase expression in adult mice kidney,demonstrate that 5%of these cells are slow cycling and suggest a novel role for telomerase activity in kidney repair.Words:tclomerase,stem cells,renal papilla,acute kidney injury, Keyregeneration and repair7复旦大学博士研究生论文.1‘—‘月Ⅱ青急性肾小管坏死(ATN)是严重创伤、地震挤压综合症、重大手术及临床上各种疾病所导致的急危重症,其发病率数十年来居高不下,尽管血液净化技术和危重症医学有了很大的发展,病死率仍高达50%以上Ⅲ。