端粒酶
端粒酶-简介细胞中有种酵素负责端粒的延长,其名为端粒酶。端粒酶的存在,算是把 DNA 克隆机制的缺陷填补起来,藉由把端粒修复延长,可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗,使得细胞分裂克隆的次数增加。端粒酶让人类看到长生不老的曙光。
定义
端粒酶(Telomerase),在细胞中负责端粒的延长的一种酶,是基本的核蛋白逆转录酶,可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用,端粒酶能延长缩短的端粒(缩
端粒酶
端粒酶
短的端粒其细胞复制能力受限),从而增强体外细胞的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制,在肿瘤中被重新激活,端粒酶可能参与恶性转化。端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。端粒酶的存在,就是把 DNA 克隆机制的缺陷填补起来,即由把端粒修复延长,可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗,使得细胞分裂克隆的次数增加。
但是,在正常人体细胞中,端粒酶的活性受到相当严密的调控,只有在造血细胞、干细胞和生殖细胞,这些必须不断分裂克隆的细胞之中,才可以侦测到具有活性的端粒酶。当细胞分化成熟后,必须负责身体中各种不同组织的需求,各司其职,于是,端粒酶的活性就会渐渐的消失。对细胞来说,本身是否能持续分裂克隆下去并不重要,而是分化成熟的细胞将背负更重大的使命,就是让组织器官运作,使生命延续。
应用
端粒酶使细胞“长生不老”
美国德克萨斯大学西南医学中心的细胞生物学及神经系统科学教授杰里.谢伊和伍德林.赖特做了这样一项试验:在采集的包皮细胞(包皮环切术的附带产物)
端粒酶
端粒酶
中导入某种基因,该基因可使细胞产生一种酶——端粒酶(telomerase)。一般来说,包皮细胞在变老之前可分裂60次左右。但在上述试验中,细胞已分裂了300多次却毫无终止的征兆,也没有显示任何异常的迹象。“细胞在端粒酶的作用下,就像被注入了兴奋剂的小兔子,”谢伊说,“它们只管没完没了地分裂繁殖。”
与此同时,谢伊和赖特的合作伙伴——美国杰龙(Geron)公司的研究人员,采用人体视网膜细胞做了相同的试验。结果,这些细胞似乎也变得长生不老了。
诱人的希望
研究人员由此看到了诱人的希望,但他们却不知道,这种控制细胞衰老过程的方法,最终是否能同样有效地延缓人体的衰老。因此,迄今尚无人提议在大家的日常饮食中添加端粒酶。实际上,这种酶也有令人忧虑之处:人们发现它也存在于85%的肿瘤之中,可能是造成癌细胞无节制增生的元凶。尽管如此,只要研究人员充分认识其作用原理,就完全可能开发出既可防止衰老,又能制服癌症的新技术。21世纪初人类开始的生命方舟计划对于细胞衰老过程的研究取得了突破性的进展,这让人们似乎看到了治愈癌症的曙光。
国内相关研究
人类为什么会衰老
中国医学专家童坦君、张宗玉两位教授经过10多年的研究,破解了人类衰老之谜,得出了人类衰老细胞基因调控能力减退与特异转录因子相关的结论。
端粒酶测定
端粒酶测定
童坦君、张宗玉夫妇是北京大学医学部生物化学与分子生物学系教授。他们对人类衰老的研究始于上世纪80年代,并接受了国家自然科学基金重点项目———衰老分子机理与生物学年龄指征的研究。今年3月,在全国人大常委会副委员长、北京大学副校长、北大医学部主任韩启德的倡导和支持下,童坦君、张宗玉夫妇成立了国内首家衰老研究中心。据童坦君介绍,人类衰老的机理极其复杂,其学说不下几十种,如免疫学说、神经内分泌学说、自由基因学说、蛋白质合成差错累积学说等。近年从分子与基因水平上提出的基因调控学说、DNA 损伤修复学说、线粒体损伤学说以及端区假说已成为国际研究热点,这也是童坦君、张宗玉夫妇在人类衰老机理方面研究的成果。在衰老中心简陋的办公室内,两位老人接受了记者的专访,他们用通俗的语言解释了人类为什么会衰老?衰老机理如何?童坦君首先介绍了一个专业名词———端粒(又称端区),它是细胞染色体末端的一种用显微镜可以见到的呈条状的物质。端粒有长短,随年龄增加而越来越短,端粒的消失,会使染色体发生畸变,从而使人类细胞丧失复制能力,最终导致细胞衰老。
专家所言
童坦君说,端粒中还存在一种端粒酶,它具有调控端粒长短的能力,其活性也随年龄大小而不同,年轻时,活性大,较容易延长端粒,这是年轻人不易显老的原因。此外,男性端粒长度缩短略快于女性,这也是男性平均年龄低于女性的原因。
张宗玉说,端粒酶的特性让人们看到了长生不老的曙光。根据端区学说的原理,可否将人类体细胞引入端粒酶使细胞不断生长,从而达到青春常驻,这是人类未来研究的方向。端粒DNA功能和端粒酶功能及生物特性
端粒酶学说
