htert人体端粒酶逆转录酶

端粒酶

端粒酶的结构

目前存在有众多的衰老学说，其中盛行了一种学说，那就是端粒学说。①端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。形态学上，染色体DNA末端膨大成粒状，这是因为DNA和它的结合蛋白紧密结合，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。研究发现，培养的人成纤维细胞随着培养传代次数增加，端粒长度是逐渐缩短的。

而端粒的长度和端粒酶的活性直接相关。端粒酶（telomerase）是一种能延长端粒末端的核糖蛋白酶，主要成分是RNA和蛋白质，其中还有特异性引物识别位点，可以以自身RNA为模版，合成端粒重复序列并加到染色体末端，以补偿因“末端复制问题”而导致的端粒片段丢失，从而延长细胞寿命甚至使其永生化。

②

由于端粒酶可被热、蛋白酶K和RNA酶破坏，因此认为它是由蛋白质和

RNA两部分组成的。人端粒酶RNA组分基因命名为hTR,定位于3号染色体，约有450个碱基的转录本，其中包括11个碱基的模版互补序列，即5·-CUAACCCUAAC,这个模版互补序列刚好每次与1.5个（TTAGGG）互补而特意的合成人染色体DNA的端粒。通过电穿孔法将hTR反义核酸表达质粒转染Hela细胞并在Hela细胞中表达，结果发现端粒长度明显缩短，Hela细胞分裂增殖受

HIV

第２期

２００６年４月

第６卷

中国食品学报

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎｅｓｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

Ｖｏｌ．６Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００６

苜蓿多糖的提纯组分对ＨＩＶ逆转录酶和蛋白酶活性

的抑制作用

张丽萍

张东杰

冯

昆

（黑龙江八一农垦大学食品学院

摘要

大庆市１６３３１９）

目的：研究苜蓿初步提纯组分的得率及纯化组分对ＨＩＶ逆转录酶和蛋白酶活性的体外抑制效果。方法：

使用热水浸提法提取芷蓿粗多糖，经ＤＥＡＥ－纤维素柱分段洗脱，得Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４４种组分；采用试剂盒对体外

ＨＩＶ逆转录酶和蛋白酶活性的抑制作用进行检测比较。结果：Ｓ３和Ｓ４对ＨＩＶ逆转录酶活性的抑制率较高，分别

为９９．６％和７６．７％；Ｓ１、Ｓ２对ＨＩＶ蛋白酶活性的抑制率较高，分别为５８．６％和５５．９％。结论：Ｓ３和Ｓ４表现出对ＨＩＶ逆转录酶活性有很强的抑制作用，Ｓ１、Ｓ２对ＨＩＶ蛋白酶活性有较强的抑制作用。关键词文章编号

苜蓿多糖

提纯组分

ＨＩＶ逆转录酶ＨＩＶ蛋白酶抑制率

１００９－７８４８（２００６）０２－００５９－０４

苜蓿（ＭｅｄｉｃａｇｅｓｔａｔｉｖａＬ．）为一年生或多年生高蛋白植物，是重要的饲料作物，素有“牧草之王”的美称，其较高的营养价值受到

课 程 论 文

（20 12 -20 13 学年第 2 学期）

课程名称： 酶工程 学生姓名： 专业班级： 学 院： 学 号：

学生成绩：

关于端粒和端粒酶研究进展的综述

摘要 端粒是存在于真核细胞线形染色体末端的一段特殊的DNA和蛋白质的复合物，对于维持染色体稳定性具有十分重要的意义，端粒酶是一种特殊的核糖核蛋白逆转录酶,是一种RNA依赖性的DNA聚合酶，由RNA和蛋白质组成的核糖核蛋白（RNP）复合体。端粒的长短和端粒酶的功能异常与细胞衰老、肿瘤诊断和遗传疾病综合症有密切关联。并促进了目前正处于临床检测的基于以端粒酶活性及表达为目标的癌症治疗新策略的发展。综述了端粒和端粒酶发现、功能、应用及发展前景的综述。

关键词 端粒 端粒酶 染色体末端 细胞衰老 肿瘤细胞 遗传综合症

对于真核生物而言，一个细胞核内往往存在多条染色体，而每条染色体末端都存在一个特殊结构——端粒，该结构对于防止不同染色体之间末端的融合和维持染色体的完整性具有十分重要的意义，一些研究还发现端粒长度与衰老和癌症存在密切关系，成为

返老还童--端粒和端粒酶

细胞里每个新部件的发现，都被有趣的故事所环绕，端粒和端粒酶也不例外。按照教科书的说法，端粒是染色体末端的一种特殊结构，是DNA与相关蛋白质的复合体。端粒主要有两大生理功能：维持染色体结构的完整性，防止染色体被核酸酶降解及染色体间相互融合；防止染色体结构基因在复制时丢失，解决了末端复制的难题。

早在1938年9月，著名遗传学家赫尔曼〃穆勒(Hermann Muller)，首次提出端粒这一概念，以英文telomere表示。它在题为《染色体改造》(The remaking of chromosomes)的文章中谈到，端粒一定具有某种特殊的功能，即可以对染色体的末端起到封闭的作用。从某种意义上讲，如果染色体不被这样封闭，染色体就不会持续存在。与此同时，另一位遗传学家芭芭拉〃麦克林托克(Barbara McClintock)也意识到这一问题。囿于实验条件和技术，他们未能继续深入研究端粒到底具有何种特殊功能？时间行驶至上世纪70年代。彼时刚兴起的基因重组技术，为科学家研究DNA打开一扇大门。随着人们对DNA聚合酶研究的深入，新的问题随之而来。DNA每复制一轮，末端都将损失一段DNA片段。如果没有补偿机制，DNA在经过万千代复制后

44JournalofAnimalScienceandVeterinaryMedicine　　Vol.28　　No.3　　2009

端粒酶与细胞永生化

李改霞

(陕西省米脂中学,陕西米脂　718100)

摘　要:端粒是真核细胞染色体末端的一种特殊结构,由端粒DNA和端粒蛋白质组成。正常动物

细胞DNA的端粒随着细胞分裂而缩短,当缩短到一定长度时细胞将停止增殖并死亡。端粒酶可以从端粒DNA3′OH末端延伸端粒或合成新的端粒。本文主要介绍了端粒酶的结构和功能以及在细胞永生化中的应用。

关键词:端粒;端粒酶;永生化

[中图分类号]　S852.33　　[文献标识码]　A　　[文章编号]　100426704(2009)0320044203

ProgressonTelomeraseandImmortalization

LIGai-xia

(Mizhimiddleschoolin,　　Abstract:Telomereissrendofeukaryoticchromosomes.Mostofnormalanimal

somaticcellscannumbertimbecomesenescent.Telomeraseisanenzymethatimpartsreplicative

端粒及端粒酶的主要结构特点及作用

端粒是真核生物线性染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构，由TTAGG重复序列和大量的端粒结合蛋白组成。主要是由六个端粒结合蛋白TRF1、TRF2、POT1TIN2、TPP1和Rap1组成的复合体起着保护端粒的作用，被称为是遮蔽蛋白。其中端粒重复序列结合因子TRF1和TRF2是两个主要的端粒结合蛋白，它们通过相互作用来维持端粒的正常结构和功能。

端粒的功能：1、保护染色体末端：真核生物的端粒DNA-蛋白复合物，如帽子一般，保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解，同时可能还有防止端粒酶对端粒进行进一步延伸的作用。改变端粒酶的模板序列将导致端粒的改变，从而诱导细胞衰老和死亡。

2、防止染色体复制时末端丢失：细胞分裂、染色体进行半保留复制时，存在染色体末端丢失的问题。随着细胞的不断分裂，DNA丢失过多，将导致染色体断端彼此发生融合，形成双中心染色体、环状染色体或其他不稳定形式。端粒的存在可以起到缓冲保护的作用，从而防止染色体在复制过程中发生丢失或形成不稳定结构。

3、决定细胞的寿命：染色体复制的上述特点决定了细胞分裂的次数是有限的，端粒的长度决定了细胞的寿命，故而被称为“生命的时钟”。 4、固定染色体

逆转录PCR

反应体系如下表： 5×PrimerScript Buffer PrimerScript RT Enzyme Mix Random 6 mers (100 μM) Oligo dT Primer (50 μM) Total RNA RNase Free dH2O Total 反应条件：

37 ℃，15 min逆转录反应；85 ℃，5 s逆转录酶的失活反应；4℃，反应结束，产物为cDNA。若短期内不使用cDNA，应将其放于－80 ℃冰箱保存备用。

荧光定量PCR

反应体系如下表：

SYBR? Premix Ex TaqTM( 2×) PCR Primer Forward、 Reverse (10 μM) Rox

RNase Free dH2O cDNA template Total 反应条件：

95 ℃预变性30 s，95 ℃变性5 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，共40个循环。扩增产物于4 ℃冰箱保存。

0.5 μL 9 μL 2 μL 25 μL 12.5 μL 各0.5 μL

2 μL 0.5 μL 0.5 μL 0.5 μL

(500 ng/RNA的浓度) μL

补至10 μL

10 μL

UDG酶，即Uracil - DNA Glycocasylase，尿嘧啶-DNA糖基化酶。 UDG酶简介

碱基对，是形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。如果有某一对碱基对的排列错误而导致基因编码异常，就很有可能引发癌症等疾病。可是，很多动物的DNA分子链中有数以亿计的碱基对，想从中找到错误的一条就无异于大海捞针。但美国的研究人员发现，有一种细胞酶可自动检验碱基对排列的对错。这就是UDG酶。美国约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究人员报告说，他们通过实验发现，动物细胞中的一种UDG酶可以抓取DNA分子链中的基对并用特定形状的“口袋”来进行检查，如果碱基对排列形状正确则将其放回原处，如果形状有误则将其清除，DNA分子链中留下的空白会由其他修复机制来修补。 uracil-N-glycosylase

尿嘧啶-N- 糖基化酶(UNG)酶

原理：UNG酶的作用原理是选择性水解断裂含有dU的双链或单链DNA中的尿嘧啶糖苷键，形成的有缺失碱基的DNA链，在碱性介质以及高温下会进一步水解断裂，从而被消除.UNG酶的最佳活性温度为50℃，95℃灭活。

作用：为保证PCR结果的准确性，要预防非特异性PCR扩增和污染。常用的措施是使用UNG

UDG酶，即Uracil - DNA Glycocasylase，尿嘧啶-DNA糖基化酶。 UDG酶简介

碱基对，是形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。如果有某一对碱基对的排列错误而导致基因编码异常，就很有可能引发癌症等疾病。可是，很多动物的DNA分子链中有数以亿计的碱基对，想从中找到错误的一条就无异于大海捞针。但美国的研究人员发现，有一种细胞酶可自动检验碱基对排列的对错。这就是UDG酶。美国约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究人员报告说，他们通过实验发现，动物细胞中的一种UDG酶可以抓取DNA分子链中的基对并用特定形状的“口袋”来进行检查，如果碱基对排列形状正确则将其放回原处，如果形状有误则将其清除，DNA分子链中留下的空白会由其他修复机制来修补。 uracil-N-glycosylase

尿嘧啶-N- 糖基化酶(UNG)酶

原理：UNG酶的作用原理是选择性水解断裂含有dU的双链或单链DNA中的尿嘧啶糖苷键，形成的有缺失碱基的DNA链，在碱性介质以及高温下会进一步水解断裂，从而被消除.UNG酶的最佳活性温度为50℃，95℃灭活。

作用：为保证PCR结果的准确性，要预防非特异性PCR扩增和污染。常用的措施是使用UNG

UDG酶，即Uracil - DNA Glycocasylase，尿嘧啶-DNA糖基化酶。 UDG酶简介

碱基对，是形成DNA、RNA单体以及编码遗传信息的化学结构。如果有某一对碱基对的排列错误而导致基因编码异常，就很有可能引发癌症等疾病。可是，很多动物的DNA分子链中有数以亿计的碱基对，想从中找到错误的一条就无异于大海捞针。但美国的研究人员发现，有一种细胞酶可自动检验碱基对排列的对错。这就是UDG酶。美国约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究人员报告说，他们通过实验发现，动物细胞中的一种UDG酶可以抓取DNA分子链中的基对并用特定形状的“口袋”来进行检查，如果碱基对排列形状正确则将其放回原处，如果形状有误则将其清除，DNA分子链中留下的空白会由其他修复机制来修补。 uracil-N-glycosylase

尿嘧啶-N- 糖基化酶(UNG)酶

原理：UNG酶的作用原理是选择性水解断裂含有dU的双链或单链DNA中的尿嘧啶糖苷键，形成的有缺失碱基的DNA链，在碱性介质以及高温下会进一步水解断裂，从而被消除.UNG酶的最佳活性温度为50℃，95℃灭活。

作用：为保证PCR结果的准确性，要预防非特异性PCR扩增和污染。常用的措施是使用UNG