端粒是什么?为什么端粒越长,寿命会越长?

在微博上看见有人说端粒,还说端粒越长,寿命会越长。端粒是什么呀?为什么?
求解释呀。

推荐  (0) | 11人关注关注
4个答案
10 0

史军植物学博士,科学松鼠会成员

2012-10-12 11:19

端粒,简单解释就是DNA末端的那一段特殊序列。详细的解释,我把2009年诺奖时的文章贴出来,希望有帮助哈。

染色体不仅要指导其他蛋白质的合成,同时,这张蓝图也需要被不断的拷贝,分配到新的细胞中去。这时,问题就出现了。在合成新的DNA链的时候,需要有一个起始物先与原有的DNA模板结合,接下来后续的核苷酸才能接在这个起始物后面,并且按照和相应碱基配对的原则,形成新的DNA链,与模板如同两条拉链一样结合在一起。而这个起始物(引物)就像拉锁最先端的那个扣,不过在生物体内这个引导DNA合成的“扣”并不是DNA,而是一小段RNA序列,这段序列会在DNA新链合成后被切除。也就是说,与最初的DNA模板相比,新合成的链就短了这节由RNA替代的序列。

更要命的是,DNA是有方向性的,DNA聚合酶是个直性子,在模板链上只会向一个方向移动(从5'到3'端)复制新链,而不能左右兼顾。如果,这段序列出现在DNA模板的中段,从其上游向下进行合成工作的DNA聚合酶会补充这些工作。但是如果这种缺失发生在最先段的话,那DNA聚合酶就无能为力了。这么看来新复制出的DNA必将越来越短,那最终必然会导致重要基因的失去活性,其中,处境最危险还是位于DNA末端的“端粒”。不过,也正是因为它们大无畏的牺牲精神才换来了,DNA和染色体完整的结构和功能。这种保护功能,最终在杰克•绍斯塔克(Jack Szostak)使用线性质粒和端粒构建人工染色体不会被降解”的工作中,得以证明。

不过,端粒的长度毕竟是有限的,在复制过程中会不断缺失,最终影响DNA的正常功能。特别是对于一些分裂频繁的细胞(如血细胞),这种影响更大,那这些细胞是如何避免问题产生的呢?在后来的观察中发现,这些的细胞的端粒在缩短到一定程度后,会重新恢复长度,那么又是哪个神奇的“裁缝”在做这项“修补工作”呢?在随后的工作中,伊丽莎白•布莱克本(Elizabeth Blackburn)和卡萝尔•格雷德(Carol Greider)不断改进实验手段,寻找答案。经过不断优化条件。1984年的圣诞节,勤奋的卡萝尔同学打开暗盒曝光X光片,终于清楚地看到了这个作为“裁缝”的酶。这种酶活性不依赖于DNA模板,只对端粒DNA进行延伸,而对随机序列的DNA底物不延伸;并且该活性不依赖于DNA聚合酶]。由于同源重组对序列没有特异性的要求并且依赖于DNA聚合酶的活性,至此,她们澄清了这两种假说,证明了有一种"酶"来延伸端粒DNA。这种酶后来被命名为"端粒酶"(telomerase)。

在端粒和端粒酶的作用被明确之前,关于细胞和机体寿命的问题仅仅停留在假说的层面。而关于端粒的发现,为这个问题给出了一个较为明确的答案。细胞的寿命在很大程度上取决于端粒的长度和端粒酶的活性,当端粒耗尽,细胞就会降解死亡。科学奖已经将其应用于衰老研究之中。更有意思的是,癌细胞之所以会“永生”繁殖,就是凭借细胞内高活性的端粒酶。对端粒酶的检测,也成为癌症诊断的重要手段之一。随着对端粒和端粒酶研究的深入,我们会对生命周期有更清晰的认识,“长生不老”的愿望也许真能实现。

1 0
支持者: boom999

亲,现代人根本活不到端粒用完的

0 0

以前看火影的时候纲手说,人的一生细胞分裂次数是有限的,是不是就是这个原因呀?好有趣

0 1

端粒的长短,往往关系细胞的寿命、衰老和死亡。端粒越长,细胞活力越强;端粒越短,细胞衰老程度越大。也就是说,如果能维持端粒的长度,细胞衰老可能减缓,生命可能就会被延长。布莱克本指出压力、抑郁都会缩短端粒长度, 短端粒可预示心血管疾病。为维持端粒长度,她建议人们保持各项养生平衡,并摄入充足的90%高纯度欧米伽-3(Omega-3)。

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字第朝200003号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区