端粒酶基因治疗技术 甘丽娜18301050065 技术原理 1端粒的结构及功能 端粒位于真核染色体末端,由端粒DNA和端粒 相关蛋白组成。人的染色体端粒由超过10000个拷 贝的 TTAGGG序列组成,具有一条单链富含GT的 3’末端突出,端粒末端通过3′单链突出侵入到端 粒的双链中,形成一个套索样结构 T-troop,然后与 端粒结合蛋白结合以保持其结构稳定 派品 端粒在细胞分裂过程中不能为DNA聚合酶完全 复制,因而随着细胞分裂的不断进行而逐渐缩短,由 此限制了细胞的分裂次数 端粒的作用主要有:保护染色体不被核酸酶降 解,防止染色体相互融合,为端粒酶提供底物,解决es DNA复制的末端隐缩,保证染色体的完全复制。 shortening 2.端粒酶的结构及功能 端粒酶是一种以自身RNA为模板复制端粒序列的逆转录酶,它同时包含蛋白质组分及 核酸组分,能以自身的端粒酶RNA为模板,在一些必要的核内蛋白参与下合成端粒的重复 序列并添加至DNA的3末端,其活性由所合成的重复序列和某些与端粒酶结合的蛋白质 所调节。 TELOMERASE 端粒酶的主要功能是合成端粒重复序列,补充在细胞分 裂增殖时丢失的端粒。当断裂的染色体末端有富含G、T的 DNA存在时,即使没有完整的端粒重复序列存在,它也能被 DAD 端粒酶作为引物DNA并为之延伸端粒序列。 3端粒、端粒酶与细胞衰老 诱导细胞衰老的因素有很多,比如端粒损伤和染色体结构损伤等。其中,端粒损伤是诱 导细胞衰老的主要因素。端粒的末端形成一个保护结构,被称为端粒的“保护帽”,端粒结 构破坏最终导致端粒的“脱帽”,暴露出染色体末端 端粒的耗损是衰老发生机制中极其重要的一环。端粒酶维护端粒的长度,细胞的老化就 会被延缓。人体衰老过程的根本原因是由自由基导致的氧化应激。氧化应激是70余种如心 脏病、糖尿病、癌症、中风阿尔兹海默症、帕金森综合症、黄斑变性等慢性退行性疾病的根 源。氧化应激可造成DNA损伤,可能是癌症的罪魁祸首,还可导致关节炎、多发性硬化症 红斑狼疮、白内障等多种疾病。抗氧化能使自由基中和而变得无害。大多数研究显示端粒酶 具有明显的抗氧化应激功能和保护线粒体的功能。端粒酶转基因鼠表现出明显的抗氧化应激端粒酶基因治疗技术 甘丽娜 18301050065 一、技术原理 1.端粒的结构及功能 端粒位于真核染色体末端, 由端粒 DNA 和端粒 相关蛋白组成。人的染色体端粒由超过 10 000 个拷 贝的 TTAGGG 序列组成, 具有一条单链富含 GT 的 3’末端突出, 端粒末端通过 3’单链突出侵入到端 粒的双链中，形成一个套索样结构 T-troop，然后与 端粒结合蛋白结合以保持其结构稳定。 端粒在细胞分裂过程中不能为DNA 聚合酶完全 复制, 因而随着细胞分裂的不断进行而逐渐缩短, 由 此限制了细胞的分裂次数。 端粒的作用主要有：保护染色体不被核酸酶降 解，防止染色体相互融合，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。 2.端粒酶的结构及功能 端粒酶是一种以自身 RNA 为模板复制端粒序列的逆转录酶, 它同时包含蛋白质组分及 核酸组分, 能以自身的端粒酶 RNA 为模板, 在一些必要的核内蛋白参与下合成端粒的重复 序列并添加至 DNA 的 3’末端, 其活性由所合成的重复序列和某些与端粒酶结合的蛋白质 所调节。 端粒酶的主要功能是合成端粒重复序列, 补充在细胞分 裂增殖时丢失的端粒。当断裂的染色体末端有富含 G、T 的 DNA 存在时, 即使没有完整的端粒重复序列存在, 它也能被 端粒酶作为引物 DNA 并为之延伸端粒序列。 3.端粒、端粒酶与细胞衰老 诱导细胞衰老的因素有很多，比如端粒损伤和染色体结构损伤等。其中，端粒损伤是诱 导细胞衰老的主要因素。端粒的末端形成一个保护结构，被称为端粒的“保护帽”，端粒结 构破坏最终导致端粒的“脱帽”，暴露出染色体末端。 端粒的耗损是衰老发生机制中极其重要的一环。端粒酶维护端粒的长度, 细胞的老化就 会被延缓。人体衰老过程的根本原因是由自由基导致的氧化应激。氧化应激是 70 余种如心 脏病、糖尿病、癌症、中风阿尔兹海默症、帕金森综合症、黄斑变性等慢性退行性疾病的根 源。氧化应激可造成 DNA 损伤, 可能是癌症的罪魁祸首, 还可导致关节炎、多发性硬化症、 红斑狼疮、白内障等多种疾病。抗氧化能使自由基中和而变得无害。大多数研究显示端粒酶 具有明显的抗氧化应激功能和保护线粒体的功能。端粒酶转基因鼠表现出明显的抗氧化应激