流式原位荧光杂交——测定端粒长度

端粒是染色体末端ＤＮＡ重复序列与特异结合蛋白的复合体。脊椎动物端粒重复序列是 5′ＴＴＡＧＧＧ3′。端粒长度可以作为细胞的“分裂时钟” ,反映细胞的分裂能力。作为染色体末端的帽状结构 ,端粒还有其他生物学功能 :保证染色体完整性 ,使真正的遗传信息得到完整复制 ;保护染色体末端 ,防止染色体异常重组而影响细胞分裂 ;指导染色体与核膜相接。端粒 端粒酶系统对细胞增殖、细胞衰老、细胞永生化、癌变、发育生物学、ＨＩＶ感染的免疫反应、免疫缺陷等有重要意义[1～ 3] 。因此端粒动力学的研究十分重要。1 .ＤＮＡ印迹杂交端粒长度测…     

端粒及端粒酶的研究进展

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。     

端粒(酶)调控衰老和肿瘤的相关研究进展

衰老与肿瘤的相互调控是人类研究中重要的课题之一,二者均由细胞损伤造成,且都受细胞损伤应激调节基因的调控。衰老可以作为抑制肿瘤的天然屏障,肿瘤的增殖机制可以作为对抗衰老的重要手段。在二者平衡的寻求中,端粒及端粒酶发挥了不可忽视的作用。端粒酶作为逆转录酶保持了细胞中"分子时钟"——端粒的长度,减少了染色体损伤,从而保证了细胞分裂的持续进行。端粒酶在调控端粒长度的同时,还可以通过影响线粒体功能从而影响细胞代谢水平,在这个过程中,重要的抑癌基因p53起到了重要作用。鉴于端粒及端粒酶的重要调节作用,寻求衰老及肿瘤的平衡从而达到同时对抗衰老及肿瘤变得更加可行。本文探讨同时调节衰老与肿瘤的重要靶点之间的关系,为更好地寻找衰老与肿瘤的平衡打下基础。     

端粒和端粒酶紊乱促进阿尔茨海默病的机制研究进展

端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,由DNA与蛋白质复合而成,可保护染色体末端免于降解和融合。随着细胞分裂,端粒逐渐缩短,从而驱动细胞和个体衰老,但是部分细胞可以通过表达端粒酶或其他方式延长端粒。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种与衰老密切相关的神经退行性疾病,大量研究揭示了血液或大脑细胞端粒长度改变与个体AD风险以及AD病程密切相关。AD小鼠模型研究数据表明,延缓端粒缩短可显著改善学习记忆能力,端粒酶可以通过依赖和不依赖其酶活性的方式改善小鼠的认知能力和病理表型。该文总结了端粒的结构与功能,综述了端粒长度改变与AD风险间的相关性研究,讨论了端粒酶预防AD发生发展的分子机制,系统性解析端粒及端粒酶紊乱与AD间的联系,对于扩大AD研究的广度和深度具有积极意义。     

美国通过端粒延长技术延长细胞寿命

<正>斯坦福大学医学院开发出一种延长人类DNA端粒长度的技术。该技术可以增加细胞分裂的次数,让细胞的年轻态更为持久。这对早衰症、杜兴氏肌肉营养不良症甚至是心脏病的治疗提供了思路。端粒是染色体末端的DNA重复序列,作用是保持染色体的完整性。细胞每分裂一次,端粒长度就缩短一点,到了某个关键点,细胞不再分裂,就会死亡。年轻人的端粒有8 000~10 000个核苷酸。研究人员开发出的这种技术将端粒延长了1 000个核苷酸长度。     

端粒结合蛋白与端粒长度调控

真核细胞端粒DNA序列的丢失与细胞的衰老及凋亡有关.端粒酶的激活可维持端粒长度并使细胞获得无限增殖的能力.端粒结合蛋白则可能通过调节端粒酶或其他相关因子的行为参与对端粒长度的调控.近年有关端粒结合蛋白的研究取得了突破性进展并在此基础上建立了端粒长度调控模型.     

端粒长度及变化规律

端粒是位于染色体末段的一种特殊结构,具有维持染色体稳定的功能。不同的细胞,同一细胞的不同染色体具有不同的端粒长度;端粒长度是由基因控制的,并受到各种外界因素的影响;端粒长度随细胞的增殖与分化而缩短或者延长,细胞内在的端粒长度调控机制控制着端粒长度在一定的范围内变化。本文还分析了在端粒长度研究方面存在的问题。     

端粒DNA损伤与细胞衰老的研究进展

细胞衰老是生物不可逃避的生命现象。研究表明,端粒DNA的长度与细胞的衰老进程有关,衰老细胞的端粒DNA出现不同程度的损伤,如端粒DNA的断裂、融合、缩短和缺失等。因此,端粒长度被称作控制寿命的"生命时钟"。目前,端粒DNA损伤发生的机制也得到进一步阐明。端粒酶作为逆转录酶,主要维持端粒的长度、减少染色体的损伤,保证细胞分裂周期的持续进行。该文探讨了端粒DNA损伤发生的机制及不同类型的端粒DNA损伤与细胞衰老之间的关系,在分子水平上寻找诱发细胞衰老的原因,从而为基础研究转化为临床应用提供思路,为研发相应衰老通路的阻滞剂或端粒酶的激活剂奠定理论基础。     

运动在染色体水平上延缓衰老

一项新研究发现，经长期观察，运动与其稍能延长寿命之间的关系源于保持DNA的状态.研究者报道，经常运动的人比久坐不动的人，其染色体末端的状态较好，这可能是前者的细胞寿命延续稍久，因此提高了总的存活率.染色体的末端称为端粒，由重复的DNA片断组成，其保护着染色体的末端，犹如鞋带的塑料顶尖保护着鞋带一样.端粒防止染色体降解，并防止染色体与别的染色体形成异常的键，但每一次细胞分裂时，端粒都要缩短一次.关于截短的端粒与衰老之间的可能的联系，在科技界展开了一场热烈的讨论，现在才知道端粒缩短到极限时，便意味着细胞的死亡.由于已知规律的运动可使有代表性的人物平均寿命增加数年.因此研究者开始测定运动对于端粒的长度有何效应.研究者查阅了英国的2 401位成年双胞胎的健康集中登记的记录，这些成年双胞胎在调查表上详细地填写了他们的病史、个人习惯以及工作之外的活动，研究者并采集他们的血样以测定他们白细胞中端粒的长度.每周进行3小时以上中等度到激烈运动的人，其端粒长度要比很少运动的人明显地长得多.研究者在2008年1月28日的Archives of Intennal Medicine上作了报道.研究者说，真正运动的人其端粒要比一般人年轻10年，轻缓的步行不能算是运动.在该项研究中，研究者说明了参与者在年龄、性别、社会经济状况、体质以及吸烟等方面的差异.在另一项分析中，研究者鉴定了67对双胞胎，其中有些双胞胎是完全相同的，有些是兄弟般的，双胞胎的其中之一的运动要比另一个多得多.运动多的这个人端粒比较长.这可以解释为何静坐少动的生活方式会与许多老年相关的疾病有关联，这些疾病如髋部骨折、Ⅱ型糖尿病、心脏病、中风和痴呆等.在身体不能适当地在细胞水平上修复自身时，这些疾病便出现了.运动对长寿而延缓衰老是有作用的.尚无证据证明人死于过短的端粒.但当研究运动与长寿的关系时，则运动对改善生活质量是相当重要的.同时，端粒可以作为生物衰老的标志.但是在该项研究中仅测量了白细胞中的端粒，这就很难了解在身体其他器官中端粒长度有什么真正的效应. (李潇摘译自Nathan Seppa:Science News, Feduary 2,2008,Vol.173.p.70)     

DNA氧化性损伤与端粒缩短

末端复制问题（the end replication problem）不能完全解释端粒在某些细胞分裂过程中迅速缩短的现象.40％的高压氧下细胞传代次数降低,端粒缩短速率增大,细胞出现衰老特征,端粒DNA上单链断裂积累.推测端粒缩短的主要原因在于衰老过程中或氧胁迫下端粒DNA单链断裂增多,使端粒末端单链片段在DNA复制时丢失.端粒酶和活性氧对端粒长度的正负调控作用的准确机制还有待于更深入的研究.     

端粒酶线粒体转位

端粒酶是一种逆转录酶,主要存在于细胞核,其主要功能是维持端粒长度,有助于细胞永生化。现已发现,氧化应激可以改变端粒酶活性,促使端粒酶从细胞核转位到线粒体,因而不能继续维持端粒长度,使细胞端粒缩短。端粒酶线粒体转位的非依赖端粒功能包括改善线粒体功能、减少细胞氧化应激、拮抗细胞凋亡。     

重建端粒酶活性延长人成纤维细胞寿命的研究

正常人体细胞DNA的端粒随着细胞分裂而缩短,当缩短至一定长度时细胞将停止增殖并衰老死亡。细胞中的端粒酶对端粒起着补足长度的作用。但端粒酶在正常体细胞中不表达,只在生殖细胞、干细胞和肿瘤细胞中表达。最近已有将人端粒酶亚单位基因导入正常人体细胞而使细胞寿命延长的报道。本研究将人端粒酶催化亚基(hTERT)基因用电穿孔法转入正常人体成纤维细胞,筛选出阳性克隆后传代培养,确认外源性端粒酶基因表达和端粒酶活性的重建,证实细胞衰老延缓;同时,通过DNA整倍性和染色体核型分析,明确这些寿命延长的细胞并未发生恶性转化。目的在于通过在具有成骨潜能的成纤维细胞中重建端粒酶活性来延长它们作为骨修复种子细胞的寿命,并且对它们进一步用于临床的安全性进行考察。     

端粒及端粒酶的研究进展

端粒是染色体末端独特的蛋白质-DNA结构,在保护染色体的完整性和维持细胞的复制能力方面起着重要的作用.端粒酶则是由RNA和蛋白质亚基组成的、能够延长端粒的一种特殊反转录酶.端粒长度和端粒酶活性的变化与细胞衰老和癌变密切相关.端粒结合蛋白可能通过调节端粒酶的活性来调节端粒长度,进而控制细胞的衰老、永生化和癌变.研制端粒酶的专一性抑制剂在肿瘤治疗方面有着广阔的前景.     

端粒结合蛋白与端粒长度调节

端粒结合蛋白与端粒长度调节郑晓飞王升启孙志贤（军事医学科学院放射医学研究所,北京１００８５０）关键词端粒端粒结合蛋白端粒是真核细胞染色体的末端序列,其功能是保持染色体的稳定性。端粒ＤＮＡ的长短和稳定性决定了细胞的寿命,并与细胞的癌变和衰老有关。端粒Ｄ...     

铅和硒对端粒长度、端粒酶及端粒结合蛋白的影响

以酿酒酵母细胞为实验材料 ,在分子水平上研究铅 (Pb)和硒 (Se)对端粒长度、端粒酶及端粒结合蛋白的影响。结果发现 :与对照组相比 ,添加 1mg/LPb的培养基中培养 10 0代后的酿酒酵母细胞中端粒DNA的平均长度缩短 ,端粒结合蛋白Rap1p含量减少 ,而且Rap1p蛋白的二级结构受到扰动、端粒酶活性降低、43%的细胞死亡。加 1mg/LSe培养 10 0代后的酿酒酵母细胞与对照组相比 ,细胞中端粒平均长度增加 ,Rap1p蛋白浓度和二级结构保持稳定 ,端粒酶活性增加 ,细胞正常存活。以上结果表明 ,Pb对酿酒酵母细胞端粒有损伤 ,而且其损伤在子代细胞中有累积效应 ;而Se对Pb损伤具有一定程度的修复保护作用 ,适量给机体补Se对抑制细胞损伤和衰老有一定作用。由于端粒的特殊结构特征 ,推断Pb和Se是通过作用于端粒酶及端粒结合蛋白而间接影响端粒长度的     

端粒植入胃癌7901细胞对细胞生长、端粒和端粒酶的影响

研究外源端粒片段植入胃癌7901细胞后对细胞生长、端粒长度和端粒酶活性的影响.采用lipofectTM2000介导的转染方式,将含有端粒片段质粒pSXneo-1.6-T2AG3转染胃癌细胞SGC7901,PCR在基因水平上鉴定外源性端粒片段的植入后,采用TRAP法检测转染细胞端粒酶活性变化,TRF法检测转染细胞端粒长度变化,MTT法检测细胞生长曲线,RT-PCR测定转染细胞hTERT表达变化.染色体核型分析细胞染色体变化.结果显示端粒片段成功导入SGC7901细胞后获得稳定的细胞株,端粒片段植入后细胞生长变慢,端粒长度延长不明显,端粒酶活性明显降低,hTERT mRNA表达水平下降,核型分析显示转染前后细胞染色体数目无明显变化.实验成功将携带了1600 bp端粒TTAGGG重复序列的真核表达载体pSX-T2AG3-neo稳定转染至人胃癌7901细胞中,端粒植入降低细胞端粒酶的活性和下调端粒酶活性亚单位hTERT的表达,但对端粒长度无明显影响.     

曲古抑菌素A对克隆猪端粒长度的影响

端粒是染色体末端结构, 在细胞分裂时随着DNA复制而缩短, 体细胞核移植能不同程度地延长端粒长度, 但有些克隆动物端粒的长度在体细胞核移植过程中不能有效恢复, 因而这些克隆动物就会表现出早衰现象。文章发现克隆东北民猪以及eGFP、Mx和PGC1α转基因克隆猪的端粒长度与核供体成体成纤维细胞相比显著缩短(P<0.05), 表明体细胞核移植的重编程过程没能延长细胞的“寿命”。曲古抑菌素A(Trichostatin A, TSA)是一种去乙酰化酶抑制剂, 有研究表明其能提高某些物种的体细胞核重编程效率。为了使端粒长度有效恢复, 文章利用40 nmol/L TSA处理1细胞期猪克隆胚胎24 h, 结果发现, 与对照组相比, TSA处理能显著地提高克隆胚胎体外发育的囊胚率(16.35% vs. 2 7.09%, 21.60% vs. 34.90%, P<0.05), 而且囊胚期端粒长度也得到显著延长(P<0.05)。克隆胚胎移植受体后得到了TSA处理组与非处理组的克隆猪, 虽然TSA处理并没有提高克隆效率(1.3% vs. 1.7%, TSA vs. control), 但端粒长度与对照组和供体细胞相比均显著延长(P<0.05)。猪体细胞核移植不能有效恢复端粒长度, 但是TSA处理能有效延长克隆猪端粒长度。     

DNA端粒控制的解密

维持基因组完整性是每个生物生存的关键 ,端粒保护是维持这一稳定的重要机制之一。体内有多种蛋白复合物共同作用以保证DNA末端不丢失或染色体末端不发生融合。端粒酶和其它一些蛋白在维持端粒的过程中有重要作用 ,这些蛋白如何共同维持端粒的正确长度并在细胞分裂过程中复制端粒是一个复杂的机制。Loayza等发现 ,人体内的POT1是一种与酵母细胞中结合单链端粒DNA蛋白相关的蛋白。POT1分子出现在人染色体的末端 ,而且POT1出现在染色体末端的量与多鸟嘌呤核苷酸单链重复区域多少有关 ,重复区域越多 ,POT1出现的越多。POT1不是完全靠…     

端粒-端粒酶系统与氧化还原微环境

端粒,作为染色体末端的特殊结构,可以有效保护染色体,防止其降解、末端融合和重组。端粒酶是通过逆转录维持端粒长度的蛋白核酸复合体。二者共同构成了端粒-端粒酶系统。经过近30年的研究,人们发现该系统与人类健康密切相关。氧化应激可导致端粒结构与功能的改变。本文总结了影响端粒、端粒酶结构与功能的不同途径,并分析了氧化还原微环境和氧化应激对其的影响及对人类疾病的作用。     

端粒酶调控机制的研究进展

端粒酶在细胞中的主要生物学功能是通过其逆转录酶活性复制和延长端粒DNA来稳定染色体端粒DNA的长度。近年有关端粒酶与肿瘤关系的研究进展表明,在肿瘤细胞中端粒酶还参与了对肿瘤细胞的凋亡和基因组稳定的调控过程。与端粒酶的多重生物学活性相对应,肿瘤细胞中也存在复杂的端粒酶调控网络。通过蛋白质-蛋白质相互作用在翻译后水平对端粒酶活性及功能进行调控,则是目前研究端粒酶调控机制的热点之一。