题目

什么是端粒和端粒酶?简述它们的功能,

提问时间：2020-12-28

答案

端粒是真核生物线性染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构,由TTAGGG重复序列和大量的端粒结合蛋白组成.主要是由六个端粒结合蛋白TRF1、TRF2、POT1TIN2、TPP1和Rap1组成的复合体起着保护端粒的作用,被称为是遮蔽蛋白.其中端粒重复序列结合因子TRF1和TRF2是两个主要的端粒结合蛋白,它们通过相互作用来维持端粒的正常结构和功能.
端粒的功能：1、保护染色体末端：真核生物的端粒DNA-蛋白复合物,如帽子一般,保护染色体末端免于被化学修饰或被核酶降解,同时可能还有防止端粒酶对端粒进行进一步延伸的作用.改变端粒酶的模板序列将导致端粒的改变,从而诱导细胞衰老和死亡.
2、防止染色体复制时末端丢失：细胞分裂、染色体进行半保留复制时,存在染色体末端丢失的问题.随着细胞的不断分裂,DNA丢失过多,将导致染色体断端彼此发生融合,形成双中心染色体、环状染色体或其他不稳定形式.端粒的存在可以起到缓冲保护的作用,从而防止染色体在复制过程中发生丢失或形成不稳定结构.
3、决定细胞的寿命：染色体复制的上述特点决定了细胞分裂的次数是有限的,端粒的长度决定了细胞的寿命,故而被称为“生命的时钟”.
4、固定染色体位置：染色体的末端位于细胞核边缘,人类端粒DNA和核基质中的蛋白相互作用,以′TTAGGG′结构附着于细胞核基质.
端粒酶的结构及功能：端粒酶是一种核糖核蛋白复合物,由端粒逆转录酶(hTERT)、端粒酶RNA组分(hTR)以及端粒酶相关蛋白组成.端粒酶利用其自身hTR所携带的RNA为模板,在hTERT的逆转录催化下,将端粒重复序列合成到染色体末端,延长或稳定了随着细胞分裂而进行性缩短的端粒,在细胞永生化及恶性肿瘤的发生和发展中起到了重要的作用.
总之,端粒酶是一种特殊的反转录酶,是一种能延长端粒末端并保持端粒长度的核糖蛋白酶,由RNA和蛋白质亚单位组成,每个RNA均含有一段短的与端粒互补的序列,能以自身RNA模板合成端粒DNA添加到染色体末端,避免染色体复制丢失端粒DNA以使端粒延长从而延长细胞寿命.
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