端粒酶的作用

在我們機(jī)體中，新生細(xì)胞會(huì)不斷補(bǔ)充肺部、皮膚、肝臟及其它組織，然而很多人類(lèi)細(xì)胞都不能無(wú)限分裂。由于細(xì)胞每分裂一次位于染色體末端的端粒就會(huì)縮短，隨著細(xì)胞分裂端粒就會(huì)越來(lái)越短，最后細(xì)胞便不能分裂，從而引起器官和組織老化，這些現(xiàn)象就會(huì)在個(gè)體老年時(shí)發(fā)生;但是有些細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生一種端粒酶，其可以重建端粒使得細(xì)胞無(wú)限分裂。

研究者表示，這項(xiàng)研究中我們發(fā)現(xiàn)了端粒酶，此前研究中我們發(fā)現(xiàn)一旦端粒被裝配，其就會(huì)源源不斷地供應(yīng)，理解這種新型開(kāi)關(guān)的工作機(jī)理對(duì)于緩解端粒變短，開(kāi)發(fā)新型老化疾病的療法非常關(guān)鍵。文章中研究者試圖去研究端粒酶復(fù)合物的每一個(gè)組分的結(jié)構(gòu)功能，但似乎這并不是一個(gè)容易的工作，于是研究者開(kāi)發(fā)了一種新型策略，可以使其在細(xì)胞分裂期間清楚地觀察到端粒酶的每一個(gè)組分的結(jié)構(gòu)，從而為揭示端粒酶的作用原理提供了新的額線索。

研究者表示，當(dāng)完整的端粒酶復(fù)合物成功裝配后，其會(huì)快速分解形成非活性的分解復(fù)合物，并且可以促使端粒酶開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉位置，研究者就推測(cè)這種分解途徑或許可以幫助端粒酶在細(xì)胞中以較低水平存在。盡管在正常細(xì)胞中“壞”的端粒酶會(huì)引發(fā)衰老過(guò)程，但是癌細(xì)胞會(huì)依賴(lài)于高水平的端粒酶來(lái)確保其細(xì)胞無(wú)性增殖，因此對(duì)端粒酶開(kāi)關(guān)的有效控制或許是抑制癌癥擴(kuò)散轉(zhuǎn)移的有效途徑。

端粒酶的功能特性

端粒是真核細(xì)胞染色體末端的特殊結(jié)構(gòu)。人端粒是由6個(gè)堿基重復(fù)序列和結(jié)合蛋白組成。端粒有重要的生物學(xué)功能，可穩(wěn)定染 端粒酶 色體的功能，防止染色體DNA降解、末端融合，保護(hù)染色體結(jié)構(gòu)基因DNA，調(diào)節(jié)正常細(xì)胞生長(zhǎng)。由于正常細(xì)胞線性DNA復(fù)制時(shí)5'末端消失，隨著體細(xì)胞不斷增殖，端粒逐漸縮短。當(dāng)細(xì)胞端?？s至一定程度，細(xì)胞停止分裂，處于靜止?fàn)顟B(tài)。故有人稱(chēng)端粒為正常細(xì)胞的“分裂鐘” ，端粒長(zhǎng)短和穩(wěn)定性決定了細(xì)胞壽命，并與細(xì)胞衰老和癌變密切相關(guān)。浙江大學(xué)孔德華博士介紹，端粒酶(Telomerase)是使端粒延伸的反轉(zhuǎn)錄DNA合成酶。是個(gè)由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核酸-蛋白復(fù)合物。其RNA組分為模板，蛋白組分具有催化活性，以端粒3'末端為引物，合成端粒重復(fù)序列。端粒酶的活性在真核細(xì)胞中可檢測(cè)到，其功能是合成染色體末端的端粒，使因每次細(xì)胞分裂而逐漸縮短的端粒長(zhǎng)度得以補(bǔ)償，進(jìn)而穩(wěn)定端粒長(zhǎng)度。主要特征是用它自身攜帶的RNA作模板，以dNTP為原料，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄催化合成后隨鏈5‘端DNA片段或外加重復(fù)單位。

端粒酶在細(xì)胞中的主要生物學(xué)功能是通過(guò)其逆轉(zhuǎn)錄酶活性復(fù)制和延長(zhǎng)端粒DNA來(lái)穩(wěn)定染色體端粒DNA的長(zhǎng)度。近年有關(guān)端粒酶與腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展表明，在腫瘤細(xì)胞中端粒酶還參與了對(duì)腫瘤細(xì)胞的凋亡和基因組穩(wěn)定的調(diào)控過(guò)程。與端粒酶的多重生物學(xué)活性相對(duì)應(yīng)，腫瘤細(xì)胞中也存在復(fù)雜的端粒酶調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用在翻譯后水平對(duì)端粒酶活性及功能進(jìn)行調(diào)控，則是目前研究端粒酶調(diào)控機(jī)制的熱點(diǎn)之一。

合成

端粒的存在是為了維持染色體的穩(wěn)定。沒(méi)有端粒，則末端暴露，易被外切酶水解。而報(bào)道說(shuō)端粒與生命長(zhǎng)短有關(guān)，這只是個(gè)說(shuō)法，還沒(méi)成定論。端粒不是用DNA聚合酶來(lái)合成的，是用端粒酶來(lái)合成的。端粒酶中含有RNA模板，用來(lái)合成端粒。

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