端粒与端粒酶课件.pptxVIP

端粒与端粒酶 . 2009年10月5日诺贝尔瑞典卡罗林斯卡医学院 宣布，将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予 美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白·布 莱克本(Elizabeth Blackburn)、美国巴尔的 摩约翰·霍普金医学院的卡罗尔-格雷德 (Carol Greider)、美国哈佛医学院的杰克· 绍斯塔克(Jack Szostak)以及霍华德休斯医 学研究所，以表彰他们发现了端粒和端粒酶 保护染色体的机理。 1 简介 2 获奖科学家 3 获奖成果—端粒 5 获奖成果的理论意义和应用前景 4 获奖成果— 端粒酶 2009年诺贝尔生理学或医学奖 • 卡罗林斯卡医学院方面称，这三人“解决了 生物学上的一个重大问题”，即在细胞分裂 时染色体如何进行完整复制，如何免于退化。 其中奥秘全部蕴藏在端粒和端粒酶上。由染 色体根冠制造的端粒酶(telomerase)是染色 体的自然脱落物，能引发衰老和癌症。端粒 也被科学家称作“生命时钟” 。在新细胞中， 细胞每分裂一次，端粒就缩短一次。 1.简介 • 当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂 而死亡。伊丽莎白，布莱克本他们发现的端 粒酶，在一些失控的恶性细胞的生长中扮演 重要角色。大约90%的癌细胞都有着不断增 长的端粒及相对来说数量较多的端粒酶。 杰克·绍斯塔克 (Jack Szostak) 卡萝尔·格雷德 (Carol Greider) 2009年 Ӂ 1948年出生于澳大利亚，拥 有美国和澳大利亚双重国籍。 Ӂ 1975年拿到英国剑桥大学博士 学位。 Ӂ 1990年开始担任美国加利福 尼亚大学旧金山分校生物学和 生理学教授。 Ӂ 2007年伊丽莎白·布莱克本因 学术成就卓著曾被美国《时代 》周刊评为年度全球最具影响 力的100个人物之一。 2.获奖者 伊丽莎白·布莱克本 (Elizabeth Blackburn) • 美国人。 1952年生于 伦敦，在加拿大长大。 • 1977年在康奈尔大学 获得博士学位。师从中 国工程学院外籍院士吴 瑞教授 • 目前是马萨诸塞综合医 院遗传学教授，并同时 任职于美国霍华德 ·休斯 医学研究所 杰克·绍斯塔克(Jack Szostak) 2.获奖者 • 1961年出生在美国加利 福尼亚州， • 1987年获得博士学位， 其导师正是伊丽莎白 ·布 莱克本，之后曾在美国科 尔德斯普林实验室从事博 士后研究 • 1997年起开始担任约翰 斯 ·霍普金斯大学医学院 教授 2.获奖者 卡萝尔·格雷德 (Carol reider) 3.获奖成果— 端粒的发现 赫尔曼 ·马勒和芭芭拉 ·麦克林托克发现染色体 1930 末端的一个特殊结构他们认为该结构可以阻止 染色体彼此黏附,并设想其可能具有保护性作用。 赫尔布莱克波恩在研究一种简单的池生生物 1978 四膜虫的染色体时,获得了一个突破性的发现,在该动 物编码核糖体RNA的染色体两端是一个重复的DNA序列, 5′(C-C-C-C-A-A ) n 3′,其中n在20和7之间。 布莱克波和绍斯塔克,两人决定在相差甚远的 1980 不同物种中进行交叉研究 。 绍斯塔克进而对酵 母端粒的结构进行 研究,发现酵母与四 膜虫的端粒结构非 常相似,而端粒片段 长度的不同反映了 染色体中DNA数量 的差别。 3.获奖成果— 端粒 3.获奖成果— 端粒 对染色体有 保护作用 端粒序列具有 高度保守性 DNA复制时，负责复制的酶 不能复制线性DNA分子尾部， 这样就在端粒区域产生一段 单链区域，导致部分端粒 DNA的丢失，经过一次次复制 端粒便会慢慢地缩短，当端粒 缩短至一定程度，细胞无法 继续分裂，并在形态和功能上 都表现出衰老特征 真核细胞线性染色体 末端的一组重复DNA 序列，通常由富含 鸟嘌呤核苷酸(G) 的短的串联重复 序列组成。 3.获奖成果— 端粒 缺陷 概念 作用 组成 4.获奖成果— 端粒酶的发现 4.获奖成果— 端粒酶 在端粒DNA的复制时，端粒酶既有模板， 又有逆转录酶这两方面的作用。其与 端粒3´端结合后，以其RNA为模板，经反 转录延长端粒，从而保护DNA双链末段 免遭降解及相互融合。 RNA (作为模板) 蛋白质(反转录酶) 4.获奖成果— 端粒酶 端粒的保护,维持和端粒的缩短形成了端粒调节 的对立统一体“ 一方面，对端粒的保护维持了遗传 物质的稳定性，而另一方面， DNA复制的内在特性 却注定了体细胞的寿命” 生殖细胞中端粒酶的活性 保证了端粒初始长度的恒定，而体细胞缺乏端粒酶 活性而注定了走向衰老和死亡“ 作为染色体末端