端體是染色體末端的DNA重複序列,作用是保持染色體的完整性。
基本介紹
- 中文學名:端體
- 別稱:端粒
- 分布:線狀染色體末端的一小段DNA
- 相關:端粒結合蛋白
基本介紹,結構,主要功能,基本組成,作用原理,
基本介紹
端體(telomere)是節有端著絲粒染色體的個體
結構
端粒(telomere)是由許多成串短的重複序列所組成。該重複序列通常一條鏈上富含G(G-rich),而其互補鏈上富含C(C-rich)。一個基因組內的所有端粒都是由相同的重複序列組成,但不同物種的端粒的重複序列是不同的。
物種 | 端粒DNA重複序列 |
---|---|
酵母 | |
Saccharomyces cerevisiae | G1-3T |
Schizosaccharomyces pombe | G2-5TTAC |
原生動物 | |
四膜蟲 | GGGGTT |
Dictyostelium | G1-8A |
植物 | |
擬南芥(Arabidopsis) | TTTAGGG |
哺乳動物 | |
人 | TTAGGG |
例如,原生動物四膜蟲端粒的重複單位為TTGGGG(僅列一條鏈的序列);哺乳類和其他脊椎動物的端粒為TTAGGG,串聯重複500~3000次,序列長度在2kb到20kb之間不等。TG鏈常比AC鏈更長些,形成3′單鏈末端。端粒的功能為穩定染色體末端結構,防止染色體間末端連線,並可補償滯後鏈5′末端在消除RNA引物後造成的空缺。原核生物的染色體是環狀的,其5′最末端岡崎片段的RNA引物被除去後可藉助另半圈DNA鏈向前延伸來填補。但是真核生物線性染色體在複製後,不能像原核生物那樣填補5′末端的空缺,從而會使5′末端序列從此而縮短。真核生物通過形成端粒結構來解決這個問題。複製使端粒5′末端縮短,而端粒酶(telomerase)可外加重複單位到5′末端上,結果維持端粒一定長度。
端粒通常是由富含鳥嘌呤核苷酸(G)的短的串聯重複序列組成,伸展到染色體的3,端。一個基因組內的所有端粒,即一個細胞里不同染色體的端粒都由相同的重複序列組成,但不同物種的染色體端粒的重複序列是各異的。哺乳動物和其他脊椎動物染色體端粒的重複序列中有一個TTAGGG保守序列,串聯重複序列的長度在2 kb到20 kb之間。
主要功能
端粒主要有三方面的功能:①防止染色體末端被DNA酶酶切;
③使染色體末端在DNA複製過程中保持完整。 對不同物種染色體末端的結構分析發現,所有染色體的末端都存在著串聯的重複序列。儘管不同物種的重複序列有所不同,但均可用下列通式表示:“5-T1-4-A0-1-G1-8-3”。如人類為TTAGGG,原生動物嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)為TTGGG,而植物擬南芥 (Arabidopsis thaliana)為TTTAGGG。但這種保守序列重複的次數在不同生物、同一生物的不同染色體,甚至同一染色體在不同的細胞生長時期也可能不同。端粒的結構與功能是當前分子生物學研究的熱點之一。
基本組成
端粒DNA是由簡單的DNA高度重複序列組成的,染色體末端沿著5'到3' 方向的鏈富含 GT。在酵母和人體中,端粒序列分別為C1-3A/TG1-3和TTAGGG/CCCTAA,並有許多蛋白與端粒DNA結合。端粒DNA主要功能有:第一,保護染色體不被核酸酶降解;第二,防止染色體相互融合;第三,為端粒酶提供底物,解決DNA複製的末端隱縮,保證染色體的完全複製。端粒、著絲粒和複製原點是染色體保持完整和穩定的三大要素。同時,端粒又是基因調控的特殊位點, 常可抑制位於端粒附近基因的轉錄活性(稱為端粒的位置效應,TPE)。在大多真核生物中,端粒的延長是由端粒酶催化的,另外,重組機制也介導端粒的延長。