端粒、端粒酶与人类

生科院21班151021程凯

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端粒简介 端粒的功能及组成 形象的比喻端粒对染色体的保护作用（视频） 端粒酶介绍 研发成果 问题与未知

端粒（Telomere） ： 是真核生物染色体末端的一种特殊结构,实质 上是一重复序列，其长度反映着细胞复制史及复制潜能, 被称作细 胞寿命的 “ 有丝分裂钟” 。端粒是染色体末端的DNA重复序列，也 就是染色体末端的一种特殊结构，在正常人体细胞中，可随着细胞 分裂而逐渐缩短。把端粒当作一件绒线衫袖口脱落的线段，绒线衫 像是结构严密的DNA。排在线上的DNA决定人体性状，它们决定人头 发的直与曲，眼睛的蓝与黑，人的高与矮等等，甚至性格的暴躁和 温和。 与染色体关系： 保持染色体的完整性。细胞分裂 一次，DNA就复制一次，端粒也就随之缩短一点 一旦端粒消耗殆尽，染色体则易于突变而导致动 脉硬化和某些癌症。因此，端粒和细胞老化有很 大关系。如左图，端粒像个帽子一样保护着染色 体。

功能 第一，保护染色体不被核酸酶降解； 第二，防止染色体相互融合； 第三，为端粒酶提供底物，解决DNA复制 末端隐缩，保证染色体的完全复制。 人体端粒

DNA

的四联体结构 组成 端粒通常是由富含鸟嘌呤 核苷酸(G)的短的串联重 复序列组成，端粒DNA是 由简单的DNA高度重复序 列组成的，染色体末端沿 着5

‘

到3

’

方向的链富含GT。 在酵母和人中，端粒序列 分别为C1－3A/TG1－3和 TTAGGG/CCCTAA，并有许 多蛋白与端粒DNA结合。 一个基因组内的所有端粒， 即一个细胞里不同染色体 的端粒都由相同的重复序 列组成，但不同物种的染 色体端粒的重复序列是各 异的。

用鞋带比喻端粒对染色体的作用

端粒酶 • 端粒酶（

Telomerase

）： 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。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。 细胞中有种酵素负责端粒的延长，其名为端粒酶。端粒酶的存在，算 是把 DNA 克隆机制的缺陷填补起来，藉由把端粒修复延长，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 。 端粒酶维持着端粒的长度，它 在胚胎干细胞中高度表达，使 得胚胎干细胞不断进行分裂

1.美国《发现》杂志报道，首个以端粒为靶标的片剂已经在美国上市， 预计具有延缓衰老作用的药物可在15年内获得美国食品和药物管理局 （FDA）的批准。生物学家一直试图通过阻断端粒变短的机制来控制 人体衰老进程。从2007年开始，首个以端粒为靶标的TA-65营养补充 片剂就能够从医生那里买到。 制药商T.A.科学公司表示，他们的TA-65片剂能够提高人体的骨密度 和免疫能力，对于与衰老相关的生物标记物也有一定的作用，服用了 这种片剂的人报告说，他们的运动、视觉和认知能力都有所增强。 2.在医疗方面的运用，以血管的内皮细胞为例，血管的内皮 细胞在血流不断冲刷流动下，损伤极快，个体年轻时周围组 织可以不断提供新的细胞来修补血管管壁的损伤，一旦个体 年老以后，损伤周围无法提供新的细胞来修补，动脉也就逐 渐走向硬化的病征。若是周围组织中细胞的端粒酶被活化， 端粒因此而延长，细胞分裂次数的增加，使得周围组织不断 提供新的细胞来填补血管的损伤，因而能够延缓因血管硬化 所造成的衰老表征。就如同寻找端粒酶抑制剂的基本理论， 科学家也正积极地利用相同的策略，同时找寻端粒酶的活化 剂。

问题与未知

1.

有人说端粒与端粒酶的应用让人类看到了长生不 老的曙光，或许有一天人类真的会永生

2.

目前更多的许多科学家主张细胞衰老分子机制的 主流假说，即细胞内自由基积累（自由基很活跃， 会攻击细胞）引起氧化性损伤。 1.整体来说，老化和癌症的发生机制要比我们想象中的复杂，由于 它们属于多重因子所造成的疾病，单一方向的预防和治疗并不足以 涵盖全部的病因，端粒和端粒酶的研究只是探讨老化机制中的一环 而已。 2.目前人类对端粒和端粒酶的研究还处于初级阶段，关于端粒许多 潜在的作用还并不知道，所以，细胞衰老的机制我们还并不能定论， 随着科学技术的发展，有一天我们终将会破解这一切的奥妙，用精 湛的科技来造福于人类。