端体 百科内容来自于: 百度百科

基本介绍

端体(telomere)是节有端着丝粒染色体的个体

结构

端粒(telomere)是由许多成串短的重复序列所组成。该重复序列通常一条链上富含G(G-rich),而其互补链上富含C(C-rich)。一个基因组内的所有端粒都是由相同的重复序列组成,但不同物种的端粒的重复序列是不同的。
物种
端粒DNA重复序列
酵母
Saccharomyces cerevisiae
G1-3T
Schizosaccharomyces pombe
G2-5TTAC
原生动物
四膜虫
GGGGTT
Dictyostelium
G1-8A
植物
拟南芥(Arabidopsis)
TTTAGGG
哺乳动物
TTAGGG
例如,原生动物四膜虫端粒的重复单位为TTGGGG(仅列一条链的序列);哺乳类和其他脊椎动物的端粒为TTAGGG,串联重复500~3000次,序列长度在2kb到20kb之间不等。TG链常比AC链更长些,形成3′单链末端。端粒的功能为稳定染色体末端结构,防止染色体间末端连接,并可补偿滞后链5′末端在消除RNA引物后造成的空缺。原核生物的染色体是环状的,其5′最末端冈崎片段的RNA引物被除去后可借助另半圈DNA链向前延伸来填补。但是真核生物线性染色体在复制后,不能像原核生物那样填补5′末端的空缺,从而会使5′末端序列从此而缩短。真核生物通过形成端粒结构来解决这个问题。复制使端粒5′末端缩短,而端粒酶(telomerase)可外加重复单位到5′末端上,结果维持端粒一定长度。
端粒通常是由富含鸟嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序列组成,伸展到染色体的3,端。一个基因组内的所有端粒,即一个细胞里不同染色体的端粒都由相同的重复序列组成,但不同物种的染色体端粒的重复序列是各异的。哺乳动物和其他脊椎动物染色体端粒的重复序列中有一个TTAGGG保守序列,串联重复序列的长度在2 kb到20 kb之间。

主要功能

端粒主要有三方面的功能:
端体 端体
①防止染色体末端被DNA酶酶切;
②防止染色体末端与其它DNA分子结合,染色体由于融合、降解重排而形成不稳定结构从而威胁到DNA的正确复制和细胞生存,端粒的存在能够保护染色体免于化学修饰、被核酸降解以及因端端作用而产生的威胁。
③使染色体末端在DNA复制过程中保持完整。 对不同物种染色体末端的结构分析发现,所有染色体的末端都存在着串联的重复序列。尽管不同物种的重复序列有所不同,但均可用下列通式表示:“5-T1-4-A0-1-G1-8-3”。如人类为TTAGGG,原生动物嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)为TTGGG,而植物拟南芥 (Arabidopsis thaliana)为TTTAGGG。但这种保守序列重复的次数在不同生物、同一生物的不同染色体,甚至同一染色体在不同的细胞生长时期也可能不同。端粒的结构与功能是当前分子生物学研究的热点之一。

基本组成

端粒DNA是由简单的DNA高度重复序列组成的,染色体末端沿着5'到3' 方向的链富含 GT。在酵母和人体中,端粒序列分别为C1-3A/TG1-3和TTAGGG/CCCTAA,并有许多蛋白与端粒DNA结合。端粒DNA主要功能有:第一,保护染色体不被核酸酶降解;第二,防止染色体相互融合;第三,为端粒酶提供底物,解决DNA复制的末端隐缩,保证染色体的完全复制。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。同时,端粒又是基因调控的特殊位点, 常可抑制位于端粒附近基因的转录活性(称为端粒的位置效应,TPE)。在大多真核生物中,端粒的延长是由端粒酶催化的,另外,重组机制也介导端粒的延长。

作用原理

端粒除了与染色体的个体性和稳定性密切相关外,还涉及到细胞的寿限、衰老和死亡,以及对肿瘤的发病和治疗都有重大作用。生殖细胞不同于体细胞,人生殖细胞染色体的末端比体细胞染色体的末端长出几千个碱基对,这是因为在生殖细胞里有端粒酶的活性,但包括干细胞(stemcell)在内的所有体细胞里都未测得端粒酶的活性。惟一的例外是来源于体细胞的恶性肿瘤细胞却又重新出现了 端粒酶活性,发挥其合成端粒重复序列的功能,以补偿正常的端粒序列丢失,使端粒的重复序列不会达到导致细胞死亡的临界长度,从而获得细胞的“永生性”(immortality)。这样,恶性肿瘤细胞在体内或体外都能无限制地分裂增殖。
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- 来自原声例句
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