染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座.pptx

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Nobel Prize in Physiology or Medicine,主要成就：,他们共同处理了生物学一个重大问题，即“在细胞分裂时染色体怎样完整地自我复制以及染色体怎样受到保护以免于退化”。“这三位科学家向我们展示，处理方法存在于染色体末端,端粒,，以及形成端粒酶,端粒酶,。,”,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第1页,一、端粒和端粒酶发觉和定义,二、端粒结构和功效,三、端粒酶结构和合成端粒机制,四、端粒、端粒酶与肿瘤和细胞衰老,五、研究现实状况,端粒与端粒酶主要内容,目录,CONTENTS,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第2页,一 端粒和端粒酶发觉和定义,1978年伊丽莎白,经过体外DNA复制试验，推断出模式生物四膜虫端粒中含有许多重复,5-CCCCAA-3,六碱基序列，,首次说明了四膜虫端粒结构,。,同时，,杰克绍斯塔克,正试图在酵母中建构,人工线性染色体,，希望它能够像自然染色体一样在细胞中复制。但他构建人工染色体转化入细胞后总是很快降解。,1980年，当伊丽莎白报道她关于端粒DNA发觉时，引发了杰克极大兴趣。于是二人合作将新发觉四膜虫端粒序列和人工染色体连接到一起，而后导入酵母细胞。奇迹出现了，人工染色体不再降解，能够在细胞内正常复制。这,首先证实了端粒对染色体保护作用，也使DNA大片段克隆成为可能，为以后人类基因组测序奠定了基础。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第3页,一 端粒和端粒酶发觉和定义,1984年，卡罗尔,作为博士硕士进入伊丽莎白试验室，开始了端粒末端合成机制研究工作。,她们假设,端粒是由某种酶合成,，那么在细胞裂解液里应该有这种酶存在，假如使用四膜虫细胞裂解液在体外能检测到端粒序列复制和延伸，那无疑证实这种“,酶,”,存在。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第4页,一 端粒和端粒酶发觉和定义,结果显示，当四膜虫细胞裂解液加入四膜虫或酵母端粒序列DNA时，其显著被重新加上了DNA碱基，而且以,6个碱基递增,方式延长，与四膜虫端粒重复基本单位为6个碱基恰好吻合，而对于随机序列DNA底物并不发生延伸。,试验结果证实，,端粒DNA延伸是经过“酶”来完成,，且这种酶活性不依赖于DNA模板。这种酶以后被命名为“,端粒酶,”。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第5页,一 端粒和端粒酶发觉和定义,（一）端粒,染色体末端由,重复,DNA,序列,和,相关蛋白,组成特殊结构，含有稳定染色体结构和完整性功效。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第6页,一 端粒和端粒酶发觉和定义,（二）端粒酶（,telomerase,）,是,核蛋白逆转录酶,，以本身,RNA,为模板，合成端粒,DNA,，将端粒,DNA,加至真核细胞染色体末端，为细胞连续分裂提供遗传基础。,因为端粒和端粒酶与,染色体保护、肿瘤发生、细胞衰老,等现象亲密相关，所以它成为科学家当前研究热点。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第7页,二 端粒结构和功效,（一）端粒结构,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第8页,二 端粒结构和功效,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第9页,二 端粒结构和功效,（二）端粒功效,1,、稳定染色体末端结构；,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第10页,（,1,）,端粒,T,环,结构,(terminal loop),，使染色体末端封闭起来，免遭破坏；,（,2,）,端粒,D,环,结构,(displacement loop),，结合,TRF,2,等蛋白，阻止染色体末端融合和损伤反应。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第11页,没有游离末端是染色体末端稳定关键,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第12页,二 端粒结构和功效,（二）端粒功效,1,、稳定染色体末端结构；,2,、保持染色体,DNA,遗传信息复制完整性，处理,DNA,末端复制问题；,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第13页,3,5,3,5,5,3,5,3,5,3,Telomerase,DNA synthesis,3,5,保持染色体,DNA,遗传信息复制完整性,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第14页,二 端粒结构和功效,（二）端粒功效,1,、稳定染色体末端结构；,2,、保持染色体,DNA,遗传信息复制完整性，处理,DNA,末端复制问题；,3,、与,细胞衰老,相关。细胞愈年轻，端粒愈长；细胞愈老，端粒愈短。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第15页,细胞分裂,细胞分裂,端粒长短与细胞衰老相关,染色体,端粒,端粒,细胞将停顿分裂而趋于老化,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第16页,三 端粒酶结构和合成端粒机制,（一）端粒酶结构,由,RNA,组分和,蛋白质,组分组成。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第17页,（二）端粒酶合成端粒机制,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第18页,（一）肿瘤发生,:,端粒,-,端粒酶学说,伴随细胞分裂次数增加，,端粒逐步缩短,，当其缩短到关键长度时，,细胞停顿分裂,，大部分细胞在基因调控下,衰老死亡。,极少部分细胞经过病毒基因整合或抑癌基因突变而逃脱死亡，经过某种机制,激活端粒酶,，使端粒长度得以维持，,成为永生细胞,，无限增殖，,形成肿瘤,。,四 、与肿瘤和细胞衰老关系,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第19页,四 端粒、端粒酶与肿瘤和细胞衰老,在,正常人体细胞,中，检测不到端粒酶活性；,85%-95%,肿瘤细胞,中，检测到端粒酶活性；,抑制端粒酶活性，能够使永生细胞转化为正常细胞。,临床应用：,1,、直肠癌早期诊疗方法,2,、治疗癌症：,RNA,干扰技术,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第20页,（二）细胞衰老：生命钟假说,人体细胞中，端粒酶延长端粒作用是在,胚系,完成，当胚胎发育完成后，,端粒酶活性被抑制,。,当人出生以后，端粒就象是一个伴伴随细胞分裂繁殖,“,生命之钟,”,，历数着细胞可分裂次数，同时也见证了细胞由生长到衰老死亡整个生命历程。,四 端粒、端粒酶与肿瘤和细胞衰老,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第21页,端粒酶活性在多细胞生物体细胞中受到抑制，造成染色体在每一代细胞中逐步缩短。伴随这种缩短抵达信息,DNA,细胞衰老和死亡。,细胞分裂,端粒阈值,细胞停顿分裂，走向死亡,当端粒酶活性被抑制,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第22页,端粒长短与细胞分裂次数,呈正比,端粒长短,基因探针检测,胎儿细胞株,婴儿细胞株,青年细胞株,老年细胞株,不一样年纪段,端粒长度,研究端粒丢失速率，,预测人类寿命,长,短,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第23页,四、与肿瘤和细胞衰老关系,端粒与生物体衰老经典例证,1996,年,7,月，克隆羊多莉出生，,6,年后,，她得了普通老年时才会得关节炎和肺病而死亡。,羊平均寿命是,12,岁。,克隆多莉时，使用是,6,岁成年羊体细胞核。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第24页,1.,端粒酶逆转衰老过程研究：,11月，美国哈佛大学医学院研究者Jaskelioff M等在Nature杂志发表了相关端粒酶和衰老研究主要发觉。他们利用基因工程技术,成功地将端粒酶缺点型小鼠衰老过程逆转,。,迄今为止，这是首次有小鼠动物试验成功地逆转衰老过程，意味着一些老化器官也有“重生”可能。这项突破结果或有望防治脑退化症(如老年痴呆症)、糖尿病和心脏病等疾病，甚至有望打开永恒青春奥秘。,五、端粒与端粒酶研究现实状况,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第25页,五、端粒与端粒酶研究现实状况,2.,万能癌症疫苗研究：,4月15日，据英国每日邮报报道，英国科学家近期研制出了一个“万能”疫苗，可用于治疗包含胰腺癌在内各种癌症，并预计在两年后面世。,这个“新创造”还不会像其它癌症药品一样造成副作用，比如头晕和掉头发。从原理上讲，,它会激活免疫系统找出并破坏癌细胞端粒酶，从而抑制癌细胞生长。,而健康细胞不会遭受攻击，因为它们端粒酶含量太低，不会引发免疫系统注意。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第26页,五、端粒与端粒酶研究现实状况,？,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第27页,五、端粒与端粒酶研究现实状况,？,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第28页,五、端粒与端粒酶研究现实状况,3.,生物体衰老整体机制,当前人们还不清楚端粒耗损是衰老原因还是伴随结果。,当前人们也不清楚生物体衰老时细胞老化是怎么造成器官老化，为何各个器官系统几乎同时老化，有什么调控网络，是怎样协同造成各器官老化同时化。,？,。,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第29页,谢谢观赏,染色体端粒和端粒酶专业知识专家讲座,第30页,