端粒酶
端粒酶
简介细胞中有种酶负责端粒的延长，其名为端粒酶。
端粒酶可以把DNA复制的缺陷填补起来，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，使得细胞分裂的次数增加。
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。
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 复制的缺陷填补起来，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。
端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可合成染色体末端的DNA,赋予细胞复制的永生性。
中文名端粒酶外文名Telomerase类别在细胞中负责端粒的延长的一种酶属性基本的核蛋白逆转录酶端粒构成6个碱基重复序列和结合蛋白目录1功能特性▪特性▪合成2开发历程▪发现端粒▪人体衰老▪寻找衰老钟▪抗老之路▪特殊结构▪催化酶▪注意▪端粒DNA▪结合蛋白质3功效▪长生不老▪诱人的希望4国内研究▪人类衰老▪专家观点5假说研究6最新研究7结直肠肿瘤1功能特性编辑特性端粒（Telomere）是真核细胞染色体末端的特殊结构。
人端粒是由6个碱基重复序列（TTAGGG）和结合蛋白组成。
端粒酶的作用
端粒酶的作用
端粒酶是一种能够延长染色体末端端粒的酶类，它的主要作用是保护染色体免受端粒磨损和损伤，从而维护染色体的稳定性和完整性。
端粒是位于染色体末端的DNA序列，它们具有一
定长度的重复序列。
端粒酶通过在染色体末端添加端粒重复序列，延长了端粒的长度。
这是因为染色体在每一次复制过程中，末端由于DNA聚
合酶的特性会发生一部分的缺失，而端粒酶可以在每次细胞复制过程中添加端粒重复序列，弥补了末端的缺失，保持了染色体的完整性。
端粒酶的另一个重要作用是防止端粒磨损和损伤引发的染色体错联和断裂。
在染色体末端没有足够长的端粒来保护的情况下，末端的DNA会被视为染色体断裂，并触发DNA修复机制。
然而，由于染色体末端并没有真正受损，DNA修复机制会错
误地将两个染色体连接在一起，形成染色体错联，从而导致基因的断裂、丢失和不稳定。
端粒酶的存在使得染色体的末端不会被视为断裂点，从而预防了这种错误的修复。
此外，端粒酶的活性也与细胞的衰老和增殖有关。
研究发现，端粒酶在干细胞和胚胎细胞中表达活跃，能够保持细胞的增殖能力和年轻状态。
然而，随着细胞的增龄和分裂，端粒酶的活性逐渐降低，导致端粒的缩短和染色体稳定性的破坏。
这一过程被认为是细胞衰老的重要因素之一。
综上所述，端粒酶通过延长端粒的长度保护染色体免受端粒磨
损和损伤，维护染色体的稳定性和完整性。
它还能预防染色体错联和断裂，并与细胞的衰老和增殖密切相关。
端粒酶的功能对于维持基因组的稳定和细胞的正常功能至关重要。
端粒酶
第一部分介绍端粒酶及其功能承接部分由于DNA每复制一次，端粒DNA会少一段，所以需要端粒酶（telomerase）。
端粒酶（又称端粒体酶、端聚酶）是真核细胞染色体DNA复制特有的、必需的一种DNA聚合酶是由RNA和蛋白质共同构成的核糖核蛋白复合物，蛋白质具有逆转录酶的活性，RNA 则作为逆转录的模板。
（端粒酶）（与DNA结合的端粒酶，RNA和蛋白质组成）端粒酶的重要功能是识别结合端粒末端从而以自身RNA为模板合成端粒减少的序列从而维持端粒结构的完整从而阻止因DNA复制端粒不断缩短从而稳定染色体的长度，避免细胞过早凋亡第二部分端粒酶的具体结构和作用机理具体结构主要分为三部分端粒酶RNA 组分(telomerase RNA，TR)端粒酶相关蛋白亚基端粒酶催化亚基(telomerase reverse transcriptase，TERT)这个是活性中心（图中有TERT及许多其他的亚基）RNA部分分为模板区与非模板区模板区决定合成端粒的特异性模板区的一部分序列突出在外，处于单链状态，便于与端粒区的重复序列结合，并有效地充当逆转录的模板。
非模板区具有酶与底物的结合位点，与端粒DNA最后一段重复序列配对蛋白质亚基区原本认为有7个蛋白亚基，其中包括活性中心所在的TERT10月《science》上科学家最新研究表明又发现了2种新Teb蛋白其中蛋白p80 及其同源物，人类中称为TP1，位于氨基末端，与TR特异性结合而其他一些蛋白有的起到折叠作用，有的起到辅助TERT催化的作用活性中心TERT在各种生物中高度保守，起到催化作用，人类的TERT是含有1132个氨基酸的蛋白质所有这些端粒酶催化亚基都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保守区域，T 模体TERT 的三维结构由三部分组成：RNA结合区(TRBD)、逆转录区(the reverse transcriptase domain)和羧基末端延伸区(carboxy-terminal extension，CTE)。
端粒酶名词解释生物化学
端粒酶名词解释生物化学
端粒酶是一种核糖核酸 - 蛋白质复合物，存在于真核生物的染色体末端。
它在真核细胞分裂过程中起着重要作用，能够修复染色体的端粒，从而延长细胞寿命。
端粒酶能够将 DNA 链的末端修复为完整无损的状态，从而保护染色体的结构与功能。
端粒酶的化学本质是核糖核酸 - 蛋白质复合物，其中包含 RNA 成分和蛋白质成分。
RNA 成分充当了酶的催化活性中心，而蛋白质成分则负责酶的结构和功能。
端粒酶的催化活性依赖于 RNA 成分，并且能够在 DNA 复制时被激活。
端粒酶在生物化学领域具有广泛的应用前景。
例如，它被用于治疗癌症、抗衰老、延长动物寿命等方面。
此外，端粒酶也是科学研究的重要对象，科学家们正在深入研究其工作机制和生物学意义，以探索人类生命的奥秘。
端粒酶 名词解释
端粒酶名词解释
端粒酶（Telomerase）是一种酶类，它主要负责在染色体末端的
端粒区域补充并维持端粒的长度。
端粒是染色体末端的重复DNA序列，其存在可以保护染色体免受损伤、降低突变的概率。
然而，每次细胞
分裂后，端粒会缩短，最终导致染色体稳定性的丧失和细胞老化。
端粒酶通过加入新的端粒DNA序列来抵消端粒的缩短，从而使染
色体能够长时间地保持稳定。
它由一个RNA分子和一个蛋白质部分
（逆转录酶）组成，RNA分子起到了导向端粒序列复制的作用。
在正常细胞中，端粒酶活性通常很低，因此随着细胞的分裂次数
增加，端粒逐渐缩短，最终导致细胞老化和死亡。
然而，在某些情况下，如肿瘤细胞，端粒酶可被异常激活，使细胞能够无限制地分裂，
这是癌症形成和发展的一种重要机制。
因此，端粒酶成为一种具有潜在治疗价值的靶点。
通过抑制肿瘤
细胞中的端粒酶活性，可以阻断其无限制增殖的能力，用于治疗一些
癌症。
同时，研究人员也在探索利用端粒酶来延长正常细胞的寿命，
以延缓衰老和改善人类寿命。
端粒酶逆转录酶 端粒酶
端粒酶逆转录酶端粒酶
端粒酶是一种特殊的酶，它存在于真核细胞的端粒（染色体末端）上，并在染色体复制过程中起着重要作用。
端粒酶主要负责保护染色体末端的端粒结构，防止染色体在每次细胞分裂时缩短，从而保护染色体的完整性。
端粒酶的功能在细胞衰老和癌症等疾病中也扮演着重要角色。
逆转录酶是一种酶类蛋白，其特殊之处在于它能够将RNA转录成DNA。
在真核生物中，逆转录酶主要存在于一些病毒中，如HIV 病毒。
逆转录酶使得病毒能够将其RNA基因组转录成DNA，并将DNA 插入宿主细胞的染色体中，从而完成病毒基因组的复制和传播。
端粒酶和逆转录酶之间的关联在于它们在细胞生物学和遗传学中的作用。
端粒酶的活性能够影响端粒的长度和稳定性，从而影响染色体的完整性和细胞的生长。
逆转录酶则在病毒基因组的复制和传播中发挥作用，它的活性也与一些疾病的发生和发展有关。
总的来说，端粒酶和逆转录酶在细胞生物学和遗传学中都扮演着重要的角色，它们的功能和相互关联对于细胞的稳定性、衰老和
疾病等方面都具有重要意义。
对这两种酶的研究也为相关疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。
端粒酶名词解释
端粒酶名词解释端粒酶是一种酶类，主要负责在染色体末端的端粒上催化反应，帮助维持染色体的稳定。
它在有丝分裂和减数分裂中起到重要作用，并且在细胞衰老和癌症等生理和疾病过程中也发挥着关键的调控作用。
以下是端粒酶的相关名词解释。
1. 端粒（Telomere）：端粒位于染色体的末端，是由DNA和蛋白质组成的重复序列。
它和染色体的稳定性密切相关，起到保护染色体免受损伤和降解的作用。
2. 酶（Enzyme）：是一类生物催化剂，能够加速化学反应的进程，而自身在反应中不被消耗。
端粒酶就是一种酶，它能够在特殊的序列上进行催化反应。
3. DNA（Deoxyribonucleic Acid）：是生物体中负责遗传信息储存和传递的核酸分子。
端粒是由DNA组成的，它的特殊结构和功能与染色体的稳定性密切相关。
4. 催化反应（Catalytic Reaction）：是指酶能够加速和促进某些化学反应的进行。
端粒酶的功能就是在特定的DNA序列上进行催化反应，帮助维持染色体的稳定。
5. 有丝分裂（Mitosis）：是有核细胞分裂的过程，包括一系列的步骤，从一个细胞分裂为两个细胞。
端粒酶在有丝分裂过程中起到重要的作用，维持染色体的结构完整性和稳定性。
6. 减数分裂（Meiosis）：是有头细胞分裂的过程，主要发生在生殖细胞中，包括两个连续的细胞分裂步骤。
端粒酶也在减数分裂过程中发挥关键作用，确保染色体正确分离。
7. 细胞衰老（Cellular Senescence）：是指细胞功能衰退和增老的过程，与机体衰老和相关疾病发生有密切关系。
端粒酶在细胞衰老过程中起到调控作用，通过调控端粒的长度和稳定性，影响细胞衰老的速度和程度。
8. 癌症（Cancer）：是指由恶性肿瘤引起的疾病，具有不受控制地细胞分裂和生长的特点。
端粒酶在癌症发生和发展中也发挥重要作用，其活性和表达水平与肿瘤的形成和侵袭能力有关。
总之，端粒酶是一种重要的酶类，通过催化反应维持染色体的稳定，参与有丝分裂、减数分裂、细胞衰老和癌症等生理和疾病过程。
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。
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Blackburn的实验
四GT 酵GT 四CA pBR322 5’ 3’ 四膜虫抽提物 加热或 蛋白酶
孵育
孵育
实验推论
1）端粒的加尾方向是按GT链从5’端
2）每次加一个重复单位。
3’端。
3）似为“无模板复制”。
4）被加尾的末端序列具有特异性。 5）催化加尾的应是细胞抽提物中一种具有酶活性的物 质。
反 义 核 酸
突变 RNA 的引 入
端粒 酶蛋 白抑 制剂
端粒酶 生物学 抑制剂
A 针对人端粒酶RNA组分
反 义 核 酸
核 酶
突变 RNA的 引入
B 针对端粒酶蛋白质
1300Ku 同源序列分析
HTERT
TP1
p127
P230-240
西班牙和英国研究人员最近发现，一种 新型的验血方法可以确定一个人的衰老 速度，甚至还有可能评估出他们还能活 多久。这种检测方法将于2011年年底在 英国上市。实际上，这种方法就是提取 血液中的白细胞，测试白细胞中端粒的 长度，由此来推断一个人的寿命。因此， 这种方法也被称为所谓的“科学算命”。 人和动物的染色体两端有一个帽子状的 东西，称为端粒。端粒实际上就是一种 特殊的DNA片段。它的长度和端粒酶的 活性决定着生物的寿命。
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
纤毛虫类
人类
4 端粒的功能
随着对端粒分子组成结构的阐明，端粒对维护染色 体完整性的功能已不是一个笼统的概念。活跃在细胞中 枢并当担着延续生命重任的染色体脱氧核糖核酸其实面 临的是一个“危机四伏”的境界，它对外要抵御核酸酶 等各种因素袭击，对内则有一个难以“自圆其身”的所 谓“末端复制问题”。端粒的存在正是扮演了一个卫士 的角色，它就象是一个尽忠职守的“生命卫士”，不但 避免了外界因素的入侵，而且在复制过程中，把基因组 序列包裹在内部，以牺牲自身而避免染色体结构基因被 侵蚀，从而防止了遗传信息的丢失，维护了染色体结构 和功能的完整性。
保护染色体结构和功能的完整性
染色体
对外: 抵御核酸酶等外界 的 因素的袭击
对内: 染色体脱氧核糖核酸 末端复制问题
染色体脱氧核糖核酸的末端复制问题：
3’ 5’ 3’ RNA引物水解
5 ’RNA引物
3’
3 ’
即DNA复制过程不能"自始至终"完整地复制整个线 性染色体，而是每次都在其5'末端留下一个空缺未能填 补（即RNA引物降解），如果细胞没有办法添补这些空 隙，染色体DNA将随着每一次的细胞分裂而不断缩短， 直至这种缺隙侵蚀到染色体的结构基因而使细胞消亡。
领头链
5’
5’
随从链
5 端粒的研究体系
1)纤毛原虫动物
四膜虫：其巨核形成过程中，经历了端粒从无到有 的发育过程。
2) 酵母 外源脱氧核糖核酸转化酵母细胞后，在其末端形成 新端粒的效率很高。
6 端粒的复制模型
1）早期的原始复制模型
2）端粒酶模型
3）重组模型
1 端粒酶的发现
酵母TS
四膜虫TS
酵母细胞 酵母细胞 Shampay的加尾实验
“生命长度”公司 比拉斯科等人开办了一个 名为生命长度（Life Length）的公司，所有测 试端粒以预知寿命的医学和商业活动都由该公 司来负责。 具体方法是，生命长度公司与英 国在内的欧洲医学公司合作，将检测方法推向 市场。英国和欧洲的医学公司为生命长度公司 提供血样，然后这些血样送到马德里的生命长 度公司进行测试。具体收费是500欧元。尽管 比拉斯科并未解释如何测试，但具体方法可以 由过去的研究获知。血液中含有的有形成分包 括红细胞、白细胞、血小板以及一些干细胞。 但是，最能反映人的生理和病理状态的是白细 胞，因为白细胞内部有染色体，染色体两端当 然有端粒。已有的研究发现，测试白细胞中染 色体上的端粒可以推断一个人寿命的长短，同 时还能发现一些疾病的蛛丝马迹，因为端粒明 显地与衰老和疾病有关。
（ Tetrahymena）的 端粒是由一种极短的简单重复序列 TTGGGG多次重复而成。 从那以后，包括动物、植物和微生物在内的多种生物的 端粒序列已被确定，它们均是由富含G和T的简单重复序列 不断重复而成。
1978年首次发现四膜虫端粒的分子组成： 端粒
5 n（CCCCAA） ’
染色体DNA
端粒
与细胞衰老和癌变
细胞永生化
5’ 端粒
端粒维持
染色体DNA
端粒 5’
端粒消耗
细胞衰老
“人体的正常细胞经过有限的分裂次数后即进入衰老 阶段，停止增殖而最终走向衰亡。呈恶性生长的癌细胞似 乎摆脱了正常衰老过程的约束，在无拘无束地高速生长中 获得“永生”。衰老和肿瘤相互对立却又同为人类的“天 敌”，两者之间千丝万缕的关联一直以来为人们所关注。
介导细胞衰老
P53基因、Rb基因突变
细胞继续分裂至“危象期” （端粒缩短） 大量细胞死亡 少量细胞“永生化” （端粒酶活化）
3 端粒酶抑制剂-抗癌治疗的新靶点
1） 端粒酶靶点的优势
特异性：
正 常 细 胞 癌 细 胞
B 广谱性：存在于各类恶性肿瘤细胞中 85%以上的恶性细胞中陷阱（+）
2
染色体
端粒
端粒长短与细胞生命历程密切相关
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
染色体
端粒
细胞分裂
细胞分裂
细胞将停止分裂而趋于老化
相关实验证据
1）培养细胞： 端粒长度随分裂次数增多而缩短。
端粒长度和细胞分化程度呈反比。
2）人体：
端粒平均长度随年龄增大而变短。
斯考达拉科斯等人的研究也可以从另外的角度 来解释人的衰老和患病。例如随着年龄的增长， 人们患癌的几率增加，原因之一是白细胞的端 粒缩短，因而导致了自身衰老。白细胞是全身 的免疫细胞，由于自身衰老其免疫功能不再强 大和正常，因此也就不能有效抗御异常细胞， 如癌细胞的生长。而运动可以防止白细胞内染 色体端粒变短，进而维持白细胞正常免疫功能， 这就解释了为什么运动具有抵御癌症的作 用。 同样的解释也适用于心脏病。在高血压 等多种因素作用下，老化的白细胞会使血小板 加速聚积。加强运动可以保持白细胞的年轻状 态，因而可以有效清除血小板聚积，也就可以 预防血栓、心肌梗死和高血压等疾病的发生。
愿意测试端粒的人通常对生活持有积极的态度。 通过测试端粒，如果知道自己的端粒较短，可 能寿命不长，就会提前做好人生的准备。这种 准备包括几方面。其一，通过多种因素来弥补 端粒较短的不利因素。过去的研究表明，尽管 基因是决定人们长寿和健康的一类重要因素 （例如端粒就是决定人们寿命长短的一组特殊 基因），但是基因也仅仅是长寿的部分原因， 所起的作用大约是25％－30％。决定寿命的更 多的因素是后天的生活方式，包括合理膳食、 适量运动、戒烟戒酒、心理平衡等。所以，测 试者即使获悉自己端粒较短，也可以通过后天 的生活方式来弥补，从而以其他方式延长自己 的寿命。这是一种积极的生活方式。
反义 RNA
3）Greider的点突变实验：
端粒酶 RNA序列
C 点突变 A
端粒
GTTG T
A C C
端粒酶
C
A
A
端粒酶蛋白质
1995年，首次从四膜虫克隆到端粒酶蛋白质组分：
p80
p95
遗传密码
碱基互补
人类端粒酶蛋白质
同源序列
？
核酸探针
重组DNA分子
3 端粒酶的功能
5 1.结合礼$ ’ TTGGGGTTGGGGTTGGGG oH3’ CCAACCCC 3 2.聚合 ’ 5 TTGGGG TTGGGGTTGGGGTTGGGG ’ CCAACCCC 3.移位 3’ 5 ’ TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGG CCAACCCC CCAACCCC
3 （TTGGGG）n ’
n（GGGGTT） 人端粒的分子组成：
5 n（CCCTAA） ’
（AACCCC）n
3 （TTAGGG）n ’
n（GGGATT）
（AATCCC）n
3 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
美国费城威斯塔研究所基因专家斯考达拉科斯 等人进行了一项研究，测量长跑运动员和经常 运动的人白细胞中染色体端粒的长度，并将他 们的白细胞的端粒与相同年龄段、身体健康、 从不吸烟但运动量很小的人的端粒作比较分 析。 结果发现，爱运动者比不爱运动者的心 率较慢，血压和胆固醇水平较低。而且，爱运 动者的白细胞染色体端粒长度更长，同时，端 粒酶活性更高。这能解释为何喜爱运动者比不 爱运动者更长寿。因为，前者的端粒长，而且 端粒酶的活性更高，这有助于保持端粒长度， 也就延缓了衰老。这与2009年的诺贝尔奖获得 者的研究结果是吻合的。
近年来端粒酶热点的出现被认为是联结着肿瘤和衰老 研究的一条全新纽带，国际权威期刊单元、科学等逐年递 增地刊载相关论文和报道，对端粒和端粒酶这一研究方向 予以相当关注，认为有可能对肿瘤、衰老等重大生命课题 产生深远影响。”
目录
端粒的结构与功能 端粒酶的结构与功能 端粒、端粒酶与细胞衰老
端粒、端粒酶与恶性肿瘤
体细胞端粒长度大大短于生殖细胞。
端粒酶与细胞存亡
端粒酶 端粒
端粒酶催化端粒不断延长，从而抵消因染色体复制、 细胞分裂导致的脱氧核糖核酸缩短，使得染色体脱氧核 糖核酸完好无损，细胞能够顺利地分裂繁殖。
相关实验证据：
1）四膜虫： 端粒酶改变时端粒缩短、细胞死亡。
2）酵母：
端粒酶基因突变导致端粒变短、细胞衰老。
1 端粒的发现
二十世纪三十年代， Barbava McClintock 和 Hermann J.Muller发现，染色体的末端有一种能稳定染色体结构和