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端粒的发现

发布者:鑫达医学翻译 发布时间:2012-10-01 8:50:52 阅读:

    端粒是染色体末端的双链DNA结构。“端粒”这一概念是1938年Muller提出的。他在X射线处理的果蝇细胞中发现由染色体断裂与融合造成的染色体异常,包括倒位、缺失、移位染色体等。而在正常染色体末端并没有这些异常现象。随后结合自己的授课及研究成果,Muller提出了“染色体末端的基因有一种特殊的功能,可以说是封闭染色体末端的功能,没有此基因,染色体将不能维持稳定”这一理论[1]。 
    19世纪,Watson和Click提出了DNA半保留复制的理论,他们推测DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂,双螺旋解旋分开,每条链作为模板合成新的DNA链,每个子代DNA的一条链来自亲代,另一条则是新合成的,故称之为半保留式复制(Semi-conservative replication)。在复制的过程中,前导(Leading Strand)链是沿5’-3’的方向,按照碱基互补配对的方式合成DNA链,但是后随链(Lagging Strand)的合成需要在RNA引物的基础上合成冈崎片段,最后切除RNA引物,由DNA连接酶连接合成的冈崎片段。染色体末端的RNA引物被切除后,不能被DNA酶合成,所以导致了在每次DNA半保留复制的过程中,DNA会以一定的速率缩短。科学界将其定义为末端复制问题(End replication problem)。至于植物又是怎样克服的,科学家一直在探讨。
    20世纪70年代,Blackburn利用DNA测序技术得出在四膜虫体内存在着6 nt的端粒重复序列TTGGGG[2]。此后其他生物体的端粒重复序列也相继报道。1988年Richard报道拟南芥的端粒重复序列是TTTAGGG[3], 同年Moyzis等人报道了人端粒重复序列是TTAGGG[4]。

参考文献

[1] McKnight, T. D., Shippen, D. E. Plant telomere biology [J]. Plant Cell, 2004, 16 (4): 794-803.
[2] Blackburn, E. H., Gall, J. G. A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in Tetrahymena [J]. J Mol Biol, 1978, 120 (1): 33-53.
[3] Richards, E. J., Ausubel, F. M. Isolation of a higher eukaryotic telomere from Arabidopsis thaliana [J]. Cell, 1988, 53 (1): 127-136.
[4] Moyzis, R. K., Buckingham, J. M., Cram, L. S., et al. A highly conserved repetitive DNA sequence, (TTAGGG)n, present at the telomeres of human chromosomes [J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 1988, 85 (18): 6622-6626.


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