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端粒与Shelterin复合体
端粒是真核细胞线性染色体的末端结构,由简单的DNA串联重复序列和一系列相关的蛋白质组成,在染色体末端形成一个"帽状"结构,对染色体起重要的保护作用,防止出现染色体的断裂、降解与末端融合,与细胞分化、组织再生、DNA修复、细胞的衰老和死亡,以及恶性肿瘤的发生都有着密切的关系.
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端粒酶与恶性血液病
肿瘤是一种体细胞遗传病,与遗传物质的改变密切相关,表现为细胞生长失控。因此,人们注意到遗传物质的载体—染色体在肿瘤形成中的改变。而端粒、着丝粒和DNA复制原点是染色体DNA复制的结构三要素。近年来不少学者发现人恶性肿瘤细胞的端粒酶活性不同于正常细胞,揭示端粒酶可能是一广泛的肿瘤标志,在肿瘤的发生发展过程中起重要作用。1 端粒的结构和功能 早在本世纪30年代~40年代,Muller首先提出端粒这一概念,随后Mclinto研究表明,染色体的断端十分活跃而极不稳定,易同其他断端发生断断融合,形成双着丝粒染色体、环状染色体等不稳定形式的染色体。相反,染色体的末端却相当稳定,极少发生端端融合,表明染色体末端具有某种特殊结构将染色体末端封住,使之不能与其他断端融合,这种结构被称为端粒1,2]。端粒是真核细胞线状染色体末端的DNA-蛋白质复合物。端粒的结构特点:①由富含鸟嘌呤碱基G/胞嘧啶碱基C的简单串联重复序列组成,长达数kb(碱基对),人的端粒DNA重复序列为TTAGGG3];②端粒的末端并非为平端的双螺旋结构,而是由一条富含G12-16碱基的单链3'端突出[4,5]。端粒的功能:①防止DNA末端降解[6];②保证染色体的稳定性和功能。2 端粒酶的发现和功能 DNA聚合酶必须在RNA引物参与下按5'-3'方向合成DNA,当RNA引物去除后,即会在新合成的DNA链5'末端留下一个空隙,使端粒缩短,这样势必会导致端粒越来越短,DNA双螺旋结构模型的提出者之一Waston于1972年将其称为末段复制问题提了出来[7]。总之,正常情况下随着细胞的不断分裂,其端粒应该逐渐缩短。但Larson和Spangler等在四膜虫的研究中发现其端粒不见缩短,甚至有所延长,针对这一矛盾,Greider1985年撰文指出,四膜虫DNA端粒的延长不可能是常规DNA聚合酶作用的结果,一定另有原因。后来果然在四膜虫的细胞提取液中发现了一种酶的活性成份,能往富含G的合成寡核苷酸上添加重复序列TTAGGG。这种酶称为末端转移酶或端粒酶[8]。现在我们知道端粒酶是负责染色体末端(端粒)复制,是由RNA和蛋白质组成的核糖蛋白,其中的RNA成份是端粒复制的模板,因此端粒酶又是逆转录酶。人端粒其RNA成份已克隆成功,约含450个核苷酸,模板区为5'-CUAACCCUAAC-3'能指导端粒的合成[9]。端粒酶的功能:①维持端粒长度;②端粒长度、端粒酶活性与细胞生理状态(衰老、恶性生长)有关。
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端粒、端粒酶和端粒保护蛋白与自身免疫性疾病的研究进展
端粒是真核细胞染色体末端的串联重复DNA序列和端粒蛋白的复合体,具有独特的帽状结构,能保持染色体结构的完整性,同时也是细胞生存期限的关键调控因子[1].端粒酶是一种由RNA和蛋白质构成的特殊的逆转录酶,其主要功能是添加端粒序列,在端粒长度的调控中起到了关键作用.端粒保护蛋白是仅在端粒表达且仅作用于端粒的一组蛋白质,研究发现其通过相互作用形成端粒保护蛋白复合体,在端粒结构和功能的维持方面发挥重要作用.以往针对端粒的研究主要集中在肿瘤、遗传性疾病、衰老等领域,但现在随着人们在分子水平和细胞水平对自身免疫性疾病的不断深入研究,端粒系统在自身免疫性疾病发病机制中所发挥的作用备受关注,本文就目前在此领域的新进展作一综述.
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肺癌组织端粒酶检测及临床意义
端粒是真核线性染色体末端结构,它由(TTAGGG)n重复序列组成,能防止染色体降解、端-端融合、重组和染色体丢失,因而起到稳定染色体的作用。在正常情况下,由于染色体复制的自身缺陷,细胞每分裂1次,端粒将丢失50~150个碱基对。随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA将逐渐缩短,终使细胞进入危机期,并导致细胞死亡。端粒酶是由 RNA和蛋白体组成的复合体,属一种专一的依赖 RNA的逆转录酶,能以自身的 RNA为模板,从头合成染色体末端的端粒 DNA,弥补细胞分裂时端粒 DNA的丢失,维持端粒的长度,保持染色体的动态平衡[1]。自1994年Kim等[2]建立了高敏感度的以PCR为基础的检测端粒酶的方法以来,端粒酶引起了人们的广泛关注。人们发现,端粒酶与细胞的增生、分化和不死性有着极为密切的关系,已成为目前肿瘤和衰老基础研究的热点之一。本实验应用放射性同位素端粒重复序列扩增法(telomeric repeat amplification protocol,TRAP),观察人肺癌细胞和癌旁组织端粒酶的活性,为进一步研究提供实验依据[3,4]。
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冠状动脉粥样硬化患者外周血白细胞端粒长度的研究及其意义
端粒是真核细胞染色体末端独特的蛋白质-DNA结构,人类端粒由5′-TTAGGG-3′重复串联构成,长度为5~15 Kb.端粒的研究在肿瘤学领域中起步较早,近年来也被引入到动脉粥样硬化(As)的研究中.2001年Samani等[1]首先报道冠状动脉粥样硬化(CAS)患者外周血白细胞端粒长度较对照者缩短.为了进一步验证其发现,我们以地高辛标记的端粒探针[5′-(CCCTAA)3-3′]对一组冠状动脉粥样硬化患者及性别、年龄相匹配的对照组的外周血白细胞端粒长度应用染色体末端限制性片段(TRF)结合Southern杂交技术作了比较研究.现将结果报道如下:
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hTERC基因与子宫颈上皮内瘤变相关性的研究进展
子宫颈癌是妇女常见的恶性肿瘤之一,其发病的主要原因是人乳头状瘤病毒(HPV)感染,约90%以上的宫颈癌患者伴有高危型HPV感染.且其发生发展的主要特点是由癌前病变即宫颈上皮内瘤变(CIN)逐步发展形成.所以,宫颈癌的筛查多采用高危型HPV检测和宫颈脱落细胞学检查.但两者均不能达到较高的敏感性及特异性.因此,探索更为有效、方便、敏感性及特异性更高的方法成为当务之急.宫颈细胞由非典型性异常向宫颈癌转变过程中几乎都伴有3号染色体长臂的扩增,其中涉及到的重要基因可能是人类染色体末端酶基因(telomerase human gene,hTERC),其有望成为非典型细胞癌变的基因[1].一、hTERC基因端粒酶是一种核糖核蛋白酶复合物,可以增加染色体末端的端粒重复序列.人类端粒酶RNA (hTERC)基因位于3号染色体26区,hTERC基因及其产物参与维持染色体的长度和稳定性,端粒酶的上调常常与恶性肿瘤的发生相关[1].细胞克隆进展伴随TERC基因拷贝数的增加,导致了端粒酶长度随正常细胞的增殖不断缩短,使癌细胞的增殖超过了正常增殖上限,进而导致了恶性肿瘤的发生[2].
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端粒酶和滋养细胞及相关疾病研究进展
染色体末端特殊的核蛋白结构端粒是维持染色体稳定的重要因素.没有新的合成,每一次有丝分裂均可丢失部分端粒,造成端粒的进行性缩短,而当端粒缩短到一定程度,会诱发复制衰老或凋亡.因此,端粒被认为是"有丝分裂钟",计算着细胞进行过有丝分裂的次数.
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TERC和TERT基因与子宫颈癌发病关系的研究进展
研究发现,端粒酶的激活与恶性肿瘤的发生、发展关系密切[1].端粒酶是一种含有RNA链的逆转录酶,以自身的RNA为模板合成端粒DNA,并连接到端粒的染色体末端,延长端粒的长度.
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端粒酶活性在子宫内膜病变中的表达
端粒是真核细胞染色体末端的一种重复片段,能够维持染色体的稳定和完整, 避免其发生融合.端粒酶是一种逆转录酶,其活化在肿瘤的发生、发展中起重要作用.本研究采用端粒重复片段扩增(TRAP)的方法, 对绝经前后妇女的子宫内膜、腺瘤型增生的子宫内膜及子宫内膜癌组织进行端粒酶活性检测, 以期早期发现子宫内膜的癌前病变.现报道如下.
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21三体综合征的快速基因诊断及产前基因诊断
在以智力低下为主要临床表现的常染色体疾病中,21三体综合征是常见的一种。我们将细胞遗传学与基因探针技术结合起来,利用21号染色体特异性探针采用细胞原位杂交的方法对21三体综合征进行基因诊断及产前基因诊断,具有敏感性高、快速准确等优点。 对象 经本室细胞遗传学检定核型诊断的21三体综合征患儿10例;自愿人工流产者10例及产前诊断者1例(其第1胎子代为标准型 21三体综合征)。人工流产者收集妊娠6~10周绒毛进行染色体检查核型均为正常;取1例产前诊断者第2胎子代妊娠11周的绒毛、妊娠22周的羊水及生后外周血,跟踪检测染色体核型。 方法 1.探针及标记:人 21号染色体特异性探针118D12(德国Adinolfi博士惠赠)定位于21号染色体末端(21q22.3),克隆至Cosmid 中。采用整个Cosmid以随机引物法标记地高辛(Dig-11-dUTP)[1]。 2. 所有检测对象取外周血、绒毛或羊水按本室常规方法分离及制备单个核细胞[1]。 3.细胞原位杂交及显色:标本经蛋白酶 K和RNase处理(其中每例标本取1片以DNaseI消化作为阴性对照)及变性后,滴加变性杂交液 60 μl,其中含Dig-DNA探针1~2 μg/ml。50℃杂交过夜。抗原抗体复合物显色反应及镜检均按已报道的方法进行[1]。
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端粒酶与恶性肿瘤
端粒是真核生物染色体末端的特殊结构,由重复排列的六核苷酸5′-TTAGGG-3′组成,对维持染色体的稳定及染色体的完全复制有重要作用,其功能有三[1]:①保护末端免于降解;②防止染色体断裂及互相融合,维持结构的稳定性;③在端粒酶的作用下复制.
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喉鳞状细胞癌染色体端粒缺失与细胞分裂后期染色体桥现象
喉鳞状细胞癌(简称鳞癌)常表现为大量、复杂的染色体变化,但其潜在的机制目前尚不完全清楚.细胞遗传学研究提出染色体异常的融合和断裂是促进染色体不稳定性的重要机制之一.这种现象大体表现为细胞分裂后期的异常形态一染色体桥[1].另外,端粒是人类染色体末端一组TTAGGG DNA重复顺序,具有维持染色体稳定性的功能[2].在鼠上皮癌的研究中发现端粒的缩短或丢失可引起染色体末端的融合,促进染色体异常的断裂及再融合[3].我们通过对喉鳞癌细胞系染色体端粒的表达和细胞分裂形态的检测和分析,研究端粒缺失和细胞分裂后期染色体桥现象是否存在于喉鳞癌,探讨二者之间潜在的关系.
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舌鳞癌的端粒与端粒酶研究新进展
端粒是真核生物细胞染色体末端的一个特殊结构,与细胞生长、增殖、衰老,肿瘤发生等密切相关.
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电离辐射对不同乳腺癌细胞株端粒酶的影响
端粒是真核细胞染色体末端的一种特殊结构,主要由(TTAGGG)n串联组成.它的作用主要是维持染色体的稳定与完整,防止染色体融合.端粒酶是一种反转录酶,是能以自身RNA为模板逆转录合成端粒的核糖核酸酶,使端粒维持一定长度,从而使细胞获得无限分裂的能力.
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射线、顺铂对小鼠乳腺癌端粒酶活性的影响
端粒是染色体末端的蛋白质和DNA组成的特殊结构,其功能是完成染色体末端的复制,端粒酶是维持端粒功能的酶.人体大多数癌和其他的恶性肿瘤中均能检测到端粒酶活性.认为端粒酶活化是细胞获得永生化的必须途径和细胞恶变的重要环节.从而将这个酶与永生化和肿瘤的形成密切联系在一起.
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电离辐射对细胞端粒酶活性影响的研究进展与展望
染色体是细胞遗传信息的中心,也是放射损伤的主要靶点。端粒是染色体的重要结构,端粒酶是合成端粒所必需的酶,鉴于端粒酶对射线的敏感性成为目前放射损伤研究领域中一个新的研究热点,相关的文献报道已达数百篇,笔者就近年来国内外有关实验研究的进展综述如下。 一、端粒及端粒酶 端粒是位于染色体末端的一小段富含G的(AATGGG)n重复序列,还有多种端粒结合蛋白与其相结合。端粒的基本功能是维持染色体的稳定性和完整性。端粒的功能依赖于其适当的长度和正常的结构。当去掉染色体端粒的一条单链序列,RAD9被激活,介导细胞周期停滞于G1期;当从细胞周期停滞中恢复后,染色体DNA序列的丢失量显著增加[1]。端粒缩短或结构异常会导致染色体异常交联[2]。
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血液系统疾病端粒长度研究进展
端粒是染色体末端的重要组成部分,是由500~2000个TTAGGG组成的串联重复序列[1].细胞进行有丝分裂时,端粒不能被完全复制,随着细胞分裂次数增多逐渐缩短.正常人外周血单个核细胞的端粒随年龄缩短的速度大约是50 bp/年[2],经过60~80次的复制分裂,端粒缩短到一定程度,细胞就不能继续增殖,继而发生衰老、凋亡[3].一旦细胞逃脱了凋亡途径而继续增殖、分裂,致端粒过度缩短失去保护染色体的功能,染色体容易发生末端溶解、异位、片段丢失,还可能启动肿瘤基因,导致肿瘤发生.
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端粒、端粒酶与肺癌的诊断
1 端粒20世纪三四十年代,Muller和Meclintook等在用X线照射真核细胞时,发现染色体末端有一特殊的结构,称之谓端粒(telomere).1978年,四膜虫的端粒结构首次被测定,它是由6个核苷酸重复排列的(T2G4)n所组成,而且在每条染色体上重复次数不等.人的端粒于1989年被分离克隆,与其他真核生物相似,约有15个kbp,由反复串联的TTAGGG结构组成,随着细胞分裂,每代大约丢失50~200bp[1].
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端粒酶与中枢神经系统肿瘤
位于真核细胞染色体末端的端粒具有维持染色体的稳定性和完整性的重要功能,它随着细胞的分裂而不断丢失缩短,当端粒缩短到一定程度时细胞死亡.具有活性的端粒酶能够以自身内源性RNA为模板合成端粒DNA系列并添加到染色体末端上以填补丢失的端粒,使细胞获得永生化.肿瘤细胞的无限制生长可能也依赖端粒酶的激活.现主要对端粒酶活性,端粒长度与中枢神经系肿瘤的病理分型,预后的相关性做一个全面的阐述.
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端粒酶与肿瘤研究
端粒是真核细胞染色体末端的特殊结构,它能防止染色体发生降解、端-端融合、重组和染色体丢失,因而起到稳定染色体的作用.端粒酶是一种由RNA和蛋白体组成的复合体,能从头合成染色体末端的端粒DNA,弥补细胞分裂时端粒DNA的丢失,维持端粒的长度,保持染色体的动态平衡.