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图案说明： 2009年瑞典卡罗林斯卡医学院宣布诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰他们＂发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的＂。端粒和端粒酶的发现,解决了DNA末端复制这一基础生物学的问题,这一问题从端粒的角度揭示细胞分裂潜能控制,     

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图案说明:2009年瑞典卡罗林斯卡医学院宣布诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰他们发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的。端粒和端粒酶的发现,解决了DNA末端复制这一基础生物学的问题,这一问题从端粒的角度揭示细胞分裂潜能控制,细胞衰老和癌变的分子基础,与疾病有密切关联,意义重大。     

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2009年瑞典卡罗林斯卡医学院宣布诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰他们”发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。端粒和端粒酶的发现,解决了DNA末端复制这一基础生物学的问题,这一问题从端粒的角度揭示细胞分裂潜能控制,细胞衰老和癌变的分子基础,与疾病有密切关联,意义重大。     

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图案说明： 2009年瑞典卡罗林斯卡医学院宣布诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰他们”发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。端粒和端粒酶的发现,解决了DNA末端复制这一基础生物学的问题,这一问题从端粒的角度揭示细胞分裂潜能控制,细胞衰老和癌变的分子基础,与疾病有密切关联,意义重大。     

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图案说明： 2009年瑞典卡罗林斯卡医学院宣布诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡萝尔·格雷德和杰克·绍斯塔克,以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。端粒和端粒酶的发现,解决了DNA末端复制这一基础生物学的问题,这一问题从端粒的角度揭示细胞分裂潜能控制,细胞衰老和癌变的分子基础,与疾病有密切关联,意义重大。     

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端粒和端粒酶的发现及意义

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。回顾了端粒与端粒酶的发现历程及研究意义。     

染色体是如何被端粒和端粒酶保护的?——2009年诺贝尔生理学或医学奖解读

端粒对维持染色体的稳定和延长细胞寿命至关重要,其长度的维持有赖于端粒酶的存在.布莱克本和绍斯塔克发现端粒中的一种独特DNA序列能保护染色体免于退化,格雷德和布莱克本发现了端粒酶及其作用.这些发现揭示了端粒形成和端粒酶保护染色体的机理,3位美国科学家因此荣获2009年诺贝尔生理学或医学奖.     

有限延伸法检测端粒酶活性

人端粒酶是一种核蛋白体,通过其内含的RNA模板与端粒末端配对把重复端粒片段添加在端粒3＇末端|因此,端粒酶活性与细胞凋亡、衰老、永生化有密切关系,是癌症临床预测诊断的一个生物标签．现有的端粒酶活性检测方法,存在灵敏度低和不易定量等问题．本研究采用错配有限延伸法检测端粒酶活性：在人端粒酶延伸人工合成的游离端粒酶底物时,只加入dATP和dGTP,端粒酶只能把底物延伸4个脱氧核糖核苷酸AGGG．然后加入dNTP,让端粒酶延伸的产物和一条长的引物配对从而延伸出PCR模板|再加入引物进行热启动PCR．PCR后进行非变性PAGE (polyacrylamide gel electrophoresis),得到希望的唯一1条目标带．同时,用不同的端粒酶浓度梯度进行优化,发现有限延伸法检测端粒酶活性的下限达到250个HeLa细胞．     

端粒酶活性调节的分子机制

人端粒酶由RNA亚基、hTERT催化亚基和hTEP1调节蛋白等组成。端粒酶对端粒结构的稳定起着重要的作用,而端粒结构和端粒结合蛋白也影响着端粒酶活性。某些化疗药物通过破坏端粒结构下调端粒酶活性。端粒酶的激活需要hTERT基因的从头转录和各个蛋白亚基正确装配为端粒酶全酶。端粒酶活性调节的分子机制包括：（1）TERT基因的表达和转录是决定端粒酶活性的重要环节,受多种因素调控;（2）蛋白激酶Cα和蛋白激酶B磷酸化端粒酶蛋白而激活端粒酶,蛋白磷酸酯酶2A（PP2A）可逆转这一过程,下调端粒酶活性;（3）多种癌基因和抑癌基因及其编码的蛋白质也直接或间接与端粒蛋白、端粒酶蛋白反应,参与端粒酶活性的调控。     

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。     

端粒及端粒酶研究的最新进展

端粒是位于真核细胞染色体末端由重复DNA序列和蛋白组成的复合物,它具有保护染色体、介导染色体复制、引导减数分裂时的同源染爸体配对和调节细胞衰老等方面的作用。正常体细胞每分裂一代,端粒就会缩短一段,而端粒酶的作用是将一段端粒序列加到端粒末端,从而维持端粒长度。正常体细胞中是没有端粒酶活性的,而在大多数肿瘤细胞中都发现了端粒酶的表达,提示端粒和端粒酶在癌症发生和肿瘤细胞行为中具有重要作用。