端粒與生物體衰老機(jī)制及自由基衰老

端粒與生物體衰老機(jī)制

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主要內(nèi)容一端粒的定義二端粒的結(jié)構(gòu)和功能三端粒的合成機(jī)制四細(xì)胞衰老機(jī)制2端粒的定義端?！瞭elomere〕染色體末端由重復(fù)DNA序列和相關(guān)蛋白組成的特殊結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定染色體結(jié)構(gòu)和完整性的功能。3端粒酶的定義端粒酶〔telomerase〕是核蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶，以自身RNA為模板，合成端粒DNA，將端粒DNA加至真核細(xì)胞染色體末端，為細(xì)胞持續(xù)分裂提供遺傳根底。由于端粒和端粒酶與染色體保護(hù)、腫瘤發(fā)生、細(xì)胞衰老等現(xiàn)象密切相關(guān)，所以它成為科學(xué)家當(dāng)前的研究熱點(diǎn)4NobelPrizeinPhysiologyorMedicine2023Elizabeth

BlackburnCarolGreiderJackSzostak發(fā)現(xiàn)了“端粒和端粒酶如何保護(hù)染色體的〞5NobelPrizeinPhysiologyorMedicine2023主要成就：他們共同解決了生物學(xué)的一個(gè)重大問(wèn)題，即“在細(xì)胞分裂時(shí)染色體如何完整地自我復(fù)制以及染色體如何受到保護(hù)以免于退化〞。這三位科學(xué)家向我們展示，解決方法存在于染色體末端——端粒，以及形成端粒的酶——端粒酶。6端粒的結(jié)構(gòu)和功能端粒的結(jié)構(gòu)由富含G和T的6堿基重復(fù)序列組成，結(jié)合一些蛋白質(zhì)，構(gòu)成染色體的“末端保護(hù)帽〞。7TTGGGG(T2G4)n序列〔四膜蟲(chóng)端粒結(jié)構(gòu)〕8哺乳動(dòng)物端粒模型—發(fā)卡結(jié)構(gòu)

9端粒的結(jié)構(gòu)和功能端粒的功能1、穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)；101〕端粒T環(huán)結(jié)構(gòu)(terminalloop)，使染色體末端封閉起來(lái)，免遭破壞；

〔2〕端粒D環(huán)結(jié)構(gòu)(displacementloop)，結(jié)合TRF2等蛋白，阻止染色體末端融合和損傷反響。11端粒的結(jié)構(gòu)和功能端粒的功能1、穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)；2、保持染色體DNA遺傳信息復(fù)制的完整性，解決DNA末端復(fù)制問(wèn)題；12端粒的結(jié)構(gòu)和功能端粒的功能1、穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)；2、保持染色體DNA遺傳信息復(fù)制的完整性，解決DNA末端復(fù)制問(wèn)題；3、反映細(xì)胞分裂的能力與壽命。細(xì)胞愈年輕，端粒愈長(zhǎng)；細(xì)胞愈老，端粒愈短。

13端粒的合成機(jī)制

端粒酶的結(jié)構(gòu)由RNA組分和

蛋白質(zhì)組分組成14生物體衰老機(jī)制免疫衰退學(xué)說(shuō)神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)說(shuō)自由基學(xué)說(shuō)蛋白質(zhì)合成過(guò)失累積學(xué)說(shuō)，基因損傷的積累效應(yīng)基因調(diào)控學(xué)說(shuō)端粒假說(shuō)線粒體損傷學(xué)說(shuō)15自由基衰老學(xué)說(shuō)由DenhamHarman于1956年提出的。此學(xué)說(shuō)認(rèn)為：當(dāng)機(jī)體衰老時(shí)，自由基的產(chǎn)生增多；去除自由基的物質(zhì)減少，去除能力減弱。過(guò)多的自由基在體內(nèi)蓄積，對(duì)機(jī)體的損傷程度超過(guò)修復(fù)代償能力時(shí)，組織器官的機(jī)能就會(huì)逐步發(fā)生紊亂，導(dǎo)致衰老。16自由基的概念共價(jià)鍵均裂，使均裂的兩局部各帶一個(gè)未成對(duì)獨(dú)電子(自由電子)，這些帶有未成對(duì)獨(dú)電子的局部稱為自由基。共價(jià)鍵異裂共價(jià)鍵均裂形成陽(yáng)離子和陰離子形成兩個(gè)自由基1718

自由基的產(chǎn)生及與疾病的關(guān)系19健康年青抗自由基自由基生病老化20

自由基是疾病和衰老的元兇2122端粒學(xué)說(shuō)端粒學(xué)說(shuō)由Olovnikov提出認(rèn)為細(xì)胞在每次分裂過(guò)程中都會(huì)由于DNA聚合酶功能障礙而不能完全復(fù)制它們的染色體，因此最后復(fù)制DNA序列可能會(huì)喪失，最終造成細(xì)胞衰老死亡。23腫瘤發(fā)生:端粒--端粒酶學(xué)說(shuō)隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，端粒逐漸縮短，當(dāng)其縮短到關(guān)鍵長(zhǎng)度時(shí)，細(xì)胞停止分裂，大局部細(xì)胞在基因調(diào)控下衰老死亡。極少局部細(xì)胞通過(guò)病毒基因的整合或抑癌基因的突變而逃脫死亡，通過(guò)某種機(jī)制激活端粒酶，使端粒長(zhǎng)度得以維持，成為永生細(xì)胞，無(wú)限增殖，形成腫瘤24在正常人的體細(xì)胞中，檢測(cè)不到端粒酶活性；85%-95%的腫瘤細(xì)胞中，檢測(cè)到端粒酶活性；抑制端粒酶活性，可以使永生細(xì)胞轉(zhuǎn)化為正常細(xì)胞。臨床應(yīng)用：1、直腸癌的早期診斷方法

2、治療癌癥：RNA干擾技術(shù)25細(xì)胞衰老的生命鐘人體細(xì)胞中，端粒酶延長(zhǎng)端粒的作用是在胚系完成的，當(dāng)胚胎發(fā)育完成后，端粒酶活性被抑制。當(dāng)人出生以后，端粒就象是一個(gè)伴隨著細(xì)胞分裂繁殖的“生命之鐘〞，歷數(shù)著細(xì)胞可分裂的次數(shù)，同時(shí)也見(jiàn)證了細(xì)胞由生長(zhǎng)到衰老死亡的整個(gè)生命歷程。細(xì)胞停止分裂，走向死亡端粒閾值細(xì)胞分裂26基因探針檢測(cè)不同年齡段胎兒細(xì)胞株嬰兒細(xì)胞株青年細(xì)胞株老年細(xì)胞株端粒長(zhǎng)度長(zhǎng)短端粒長(zhǎng)短端粒長(zhǎng)短與細(xì)胞分裂次數(shù)呈正比研究端粒喪失速率，預(yù)測(cè)人類(lèi)壽命

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端粒與生物體衰老的經(jīng)典例證

1996年7月，克隆羊多莉出生，6年后，她得了一般老年時(shí)才會(huì)得的關(guān)節(jié)炎和肺病而死亡。羊的平均壽命是12歲克隆多莉時(shí)，使用的是