端はし粒つぶ

人類じんるい染色せんしょく體たい上じょう的てき端はし粒つぶ

端はし粒つぶ的てき位置いち。

人類じんるい端はし粒つぶDNA的てき四よん連體れんたい結構けっこう。圖ず片へん來らい源げん：NDB UD0017。

端はし粒つぶ（英語えいご：Telomere）是これ真ま核かく生物せいぶつ染色せんしょく體たい末端まったん的てきDNA重複じゅうふく序列じょれつ，作用さよう是ぜ保持ほじ染色せんしょく體たい的てき完かん整せい性せい和わ控ひかえ制せい細胞さいぼう分裂ぶんれつ週しゅう期き。 由よし於DNA複製ふくせい的まと機き制せい，每次まいじ染色せんしょく體たい複製ふくせい後ご，延のべ遲おそ股また上うえ的てき染色せんしょく體たい末まつ端はし必無法被はっぴ複製ふくせい。因いん此，真ま核かく生物せいぶつ在ざい染色せんしょく體たい末まつ端はし演えんじ化か出端では粒つぶ以作為さくい可か被ひ重複じゅうふく遺棄いき的てき片かた段だん。一旦いったん端はし粒つぶ消耗しょうもう殆盡，細胞さいぼう將しょう會かい立りつ即そく啟けい動どう凋亡機き制せい。因よし此，端はし粒つぶ被ひ推測すいそく和わ細胞さいぼう衰おとろえ老ろう有明ありあけ顯あらわ的てき關係かんけい。人體じんたい的てき部分ぶぶん細胞さいぼう，例れい如精しらげ原げん母はは細胞さいぼう（精しらげ原げん細胞さいぼう）、癌がん症しょう細胞さいぼう等とう，含有がんゆう端はし粒つぶ酶，能のう在ざいDNA末まつ端はし接せっ上新かみしん的てき端はし粒つぶ片かた段だん，其端粒つぶ不ふ會かい隨ずい著ちょ分裂ぶんれつ次數じすう增加ぞうか而縮短たん，因いん此能無限むげん複製ふくせい。

概念がいねん

端はし粒つぶ是ぜ存在そんざい於真ま核かく細胞さいぼう線せん狀じょう染色せんしょく體たい末まつ端はし的てき一いち小しょう段だんDNA-蛋白質たんぱくしつ複ふく合體がったい，它與端はし粒つぶ結合けつごう蛋白たんぱく一起かずき構成こうせい了りょう特殊とくしゅ的てき「帽子ぼうし」結構けっこう，能のう夠維持いじ染色せんしょく體たい的てき完かん整せい和わ控ひかえ制せい細胞さいぼう分裂ぶんれつ週しゅう期き。

端はし粒つぶDNA是ぜ由よし簡單かんたん的てきDNA高度こうど重複じゅうふく序列じょれつ組成そせい的てき，染色せんしょく體たい末まつ端はし沿著5'到いた3' 方向ほうこう的てき鏈富含 GT。在ざい酵母こうぼ和人わじん中ちゅう，端はし粒つぶ序列じょれつ分別ふんべつ為ためC1－3A/TG1－3和わTTAGGG/CCCTAA，並なみ有ゆう許多きょた蛋白たんぱく與あずか端はし粒つぶDNA結合けつごう。端はし粒つぶDNA主要しゅよう功こう能のう有ゆう：第だい一いち，保護ほご染色せんしょく體たい不ふ被ひ核酸かくさん酶降くだ解かい；第だい二に，防止ぼうし染色せんしょく體たい相互そうご融合ゆうごう；第だい三さん，為ため端はし粒つぶ酶提供ていきょう底そこ物ぶつ，解決かいけつDNA複製ふくせい的てき末端まったん隱かくれ縮ちぢみ，保證ほしょう染色せんしょく體たい的てき完全かんぜん複製ふくせい。端はし粒つぶ、著ちょ絲いと粒つぶ和わ復ふく制せい原點げんてん是ぜ染色せんしょく體たい保持ほじ完かん整せい和わ穩定的てき三さん大だい要素ようそ。同時どうじ，端はし粒つぶ又また是ぜ基もと因いん調ちょう控ひかえ的てき特殊とくしゅ位い點てん, 常つね可か抑制よくせい位い於端粒つぶ附近ふきん基もと因いん的てき轉てん錄ろく活性かっせい（稱しょう為ため端はし粒つぶ的てき位置いち效こう應おう，TPE）。在ざい大だい多た真ま核かく生物せいぶつ中ちゅう，端はし粒つぶ的てき延長えんちょう是ぜ由よし端はし粒つぶ酶催化か的てき，另外，重じゅう組ぐみ機き制せい也介導しるべ端はし粒つぶ的てき延長えんちょう。

發現はつげん和わ歷史れきし

1. 20世紀せいき30年代ねんだい，Muller發現はつげん被ひX射い線せん打だ斷だん的てき果はて蠅はえ染色せんしょく體たい其末端はし存在そんざい一いち種しゅ特殊とくしゅ序列じょれつ，該序列じょれつ與あずか常つね染色せんしょく體たい相しょう較極穩定，故こ根據こんきょ希まれ臘文將はた其命名めいめい為ため「端はし粒つぶ」（Telomere）。
2. 20世紀せいき70年代ねんだい，Olovnikov提出ていしゅつ假設かせつ，認みとめ為ため染色せんしょく體たい末まつ端はし序列じょれつ的てき丟失能のう夠導致細胞さいぼう退出たいしゅつ增殖ぞうしょく週しゅう期き，但ただし並なみ沒ぼつ有ゆう直接ちょくせつ證據しょうこ證しょう實じつ這一假說かせつ的てき成立せいりつ。
3. 1978年ねん，Blackburn和わGreider等とう克かつ隆たかし出で四よん膜まく蟲ちゅう端はし粒つぶ結構けっこう^[1]，證明しょうめい為ため串くし聯れん線せん性せい核かく苷酸序列じょれつ，組成そせい為ため5′—GGGGGTT —3′。後來こうらい實驗じっけん又また證明しょうめい了りょう脊椎動物せきついどうぶつ的てき端はし粒つぶ均ひとし含有がんゆう豐富ほうふ的てき鳥とり嘌呤重複じゅうふく序列じょれつ。
4. 1985年ねん，Greider等とう發現はつげん端はし粒つぶ酶，可用かよう於給端はし粒つぶDNA加尾かお。

結構けっこう

端はし粒つぶ（telomere）是ぜ由よし許多きょた成なり串くし短たん的てき重複じゅうふく序列じょれつ所しょ組成そせい。該重複じゅうふく序列じょれつ通常つうじょう一條鏈上富含G（G-rich），而其互補鏈上富とみ含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，但ただし不同ふどう物種ものだね的てき端はし粒つぶ的てき重複じゅうふく序列じょれつ是ぜ不同ふどう的てき。

物種ものだね	端はし粒つぶDNA重複じゅうふく序列じょれつ
酵母こうぼ
Saccharomyces cerevisiae	G1-3T
Schizosaccharomyces pombe	G2-5TTAC
原生動物げんせいどうぶつ
四よん膜まく蟲ちゅう	GGGGTT
Dictyostelium	G1-8A
植物しょくぶつ
擬なずらえ南みなみ芥あくた(Arabidopsis)	TTTAGGG
哺乳ほにゅう動物どうぶつ
人ひと	TTAGGG

例れい如，原生動物げんせいどうぶつ四膜蟲端粒的重複單位為TTGGGG（僅列一いち條じょう鏈的序列じょれつ）；哺乳類ほにゅうるい和わ其他脊椎動物せきついどうぶつ的てき端はし粒つぶ為ためTTAGGG，串くし聯れん重複じゅうふく500~3000次じ，序列じょれつ長ちょう度ど在ざい2kb到いた20kb之の間あいだ不等ふとう。 TG鏈常比ひAC鏈更長ちょう些，形成けいせい3′單たん鏈末端はし。端はし粒つぶ的てき功こう能のう為ため穩定染色せんしょく體たい末まつ端はし結構けっこう，防止ぼうし染色せんしょく體たい間あいだ末まつ端はし連接れんせつ，並なみ可か補償ほしょう滯とどこお後のち鏈5′末端まったん在ざい消けし除じょRNA引子後ご造成ぞうせい的てき空そら缺かけ。原核げんかく生物せいぶつ的てき染色せんしょく體たい是ぜ環狀かんじょう的てき，其5′最さい末端まったん岡崎おかざき片かた段だん的てきRNA引物ひきもの被ひ除去じょきょ後ご可か藉助另半圈けんDNA鏈向前ぜん延伸えんしん來らい填補てんぽ。但ただし是ぜ真ま核かく生物せいぶつ線せん性せい染色せんしょく體たい在ざい復ふく制せい後ご，不能ふのう像ぞう原核げんかく生物せいぶつ那な樣さま填補てんぽ5′末端まったん的てき空そら缺かけ，從したがえ而會使し5′末端まったん序列じょれつ從したがえ此而縮ちぢみ短たん。真ま核かく生物せいぶつ通過つうか形成けいせい端はし粒つぶ結構けっこう來らい解決かいけつ這個問題もんだい。複製ふくせい使し端はし粒つぶ5′末端まったん縮ちぢみ短たん，而端はし粒つぶ酶（telomerase）可か外そと加か重複じゅうふく單位たんい到いた5′末端まったん上じょう，結果けっか維持いじ端はし粒つぶ一定いってい長ちょう度ど。

結合けつごう蛋白たんぱく

端はし粒つぶ除じょ了りょう含有がんゆう重複じゅうふくDNA序列じょれつ外がい，還かえ包つつみ含有がんゆう特殊とくしゅ的てき「非ひ核かく小體こてい蛋白たんぱく」，即そく端はし粒つぶ結合けつごう蛋白たんぱく。根據こんきょ該蛋白しろ的てき結合けつごう特性とくせい分ぶん為ため兩りょう類るい，一類與端粒重複序列特異性結合，在ざい維持いじ端はし粒つぶ長ちょう度ど方面ほうめん起おこり到いた重要じゅうよう作用さよう^[3~5]，並なみ且對端はし粒つぶ具有ぐゆう保護ほご和わ調節ちょうせつ作用さよう^[6]；另一類るい與あずか3′末端まったん的てき單たん股また突出とっしゅつ結合けつごう，用よう於合成ごうせい染色せんしょく體たい末まつ端はし的てき帽子ぼうし結構けっこう以及調節ちょうせつ端はし粒つぶ酶活性せい^[7~9] 。

作用さよう

• 染色せんしょく體たい由よし於融合ゆうごう、降くだ解かい、重じゅう排はい而形成けいせい不穩ふおん定じょう結構けっこう從したがえ而威脅おびえ到いたDNA的てき正確せいかく複製ふくせい和わ細胞さいぼう生存せいぞん，端はし粒つぶ的てき存在そんざい能のう夠保護ほご染色せんしょく體たい免めん於化學がく修飾しゅうしょく、被ひ核酸かくさん降くだ解かい以及因いん端はし粒つぶ作用さよう而產生せい的てき威い脅おびえ。

• 端はし粒つぶ使し染色せんしょく體たい末まつ端はし區域くいき形成けいせい異い染色せんしょく質しつ，在ざい細胞さいぼう進行しんこう減數げんすう分裂ぶんれつ的てき過程かてい中ちゅう結合けつごう到いた核かく膜まく一いち特定とくてい區域くいき，使つかい得とく染色せんしょく體たい尋ひろ找同どう源みなもと染色せんしょく體たい啟けい動どう和わ配はい對たい的てき過程かてい更さら加か容易ようい，並なみ且保證ほしょう了りょう染色せんしょく體たい分離ぶんり的てき正確せいかく性せい^[10~13]。

• 在ざい細胞さいぼう有ゆう絲いと分裂ぶんれつ的てき過程かてい中ちゅう，端はし粒つぶ會かい隨ずい著ちょ分裂ぶんれつ次數じすう的てき增加ぞうか逐漸縮ちぢみ短たん，當とう端はし粒つぶ縮ちぢみ短たん到いた一定程度時便無法繼續維持染色體的穩定，細胞さいぼう最終さいしゅう死亡しぼう，故こ而能夠根據こんきょ端はし粒つぶ的てき長ちょう度ど預あずか測はか細胞さいぼう的てき壽命じゅみょう。但ただし是ぜ在ざい生殖せいしょく細胞さいぼう中なか，端はし粒つぶ的てき長ちょう度ど不隨ふずい細胞さいぼう分裂ぶんれつ而縮短たん，推測すいそく是ぜ由よし於生殖せいしょく細胞さいぼう中富なかとみ含端粒つぶ酶的緣故えんこ。

胚胎はいたい發生はっせい中なか，桑くわ椹さわら胚はい－胚はい泡あわ轉てん型がた（the morula to blastocyst transition）伴ばん隨ずい著ちょ端はし粒つぶ長ちょう度ど的てき重おも新しん設定せってい。實驗じっけん建立こんりゅう在ざい小しょう鼠ねずみ和牛わぎゅう的てき胚胎はいたい實驗じっけん上じょう。這些胚胎はいたい不ふ管かん是ぜ來き自じ自然しぜん受精じゅせい還かえ是これ體外たいがい受精じゅせい，或ある者もの是ぜ由よし端はし粒つぶ已やめ經けい縮ちぢみ短たん的てき體からだ細胞さいぼう複製ふくせい發育はついく而成，都みやこ有ゆう端はし粒つぶ長ちょう度ど的てき重おも新しん設定せってい這一過程かてい。

端はし粒つぶ酶對たい這一過程かてい有ゆう重要じゅうよう作用さよう，一旦缺少端粒酶，該過程ほど就不能ふのう發生はっせい。桑くわ椹さわら胚はい－胚はい泡あわ轉てん型がた是ぜ植うえ入いれ前ぜん發育はついく的てき重要じゅうよう階段かいだん，能のう夠導致首次じ二に細胞さいぼう系けい分化ぶんか――內細胞さいぼう團だん（inner cell mass）和わ滋養じよう層そう細胞さいぼう（trophoblast）。端はし粒つぶ的てき長ちょう度ど重じゅう製せい能のう夠保證ほしょう代だい與あずか代だい之の間あいだ的てき端はし粒つぶ正常せいじょう，也可能かのう和わ出生しゅっしょう之これ後ご的てき老化ろうか與あずか腫しゅ瘤こぶ發生はっせい有ゆう關せき。端はし粒つぶ酶，是ぜ基本きほん的てき核かく蛋白たんぱく反轉はんてん錄ろく酶，可か將しょう端はし粒つぶDNA加か至いたり真ま核かく細胞さいぼう染色せんしょく體たい末まつ端はし。端はし粒つぶ在ざい不同ふどう物種ものだね細胞さいぼう中ちゅう對たい於保持ほじ染色せんしょく體たい穩定性せい和わ細胞さいぼう活性かっせい有ゆう重要じゅうよう作用さよう，端はし粒つぶ酶能延長えんちょう縮ちぢみ短たん的てき端はし粒つぶ（縮ちぢみ短たん的てき端はし粒つぶ其細胞さいぼう複製ふくせい能力のうりょく受限），從したがえ而增強ぞうきょう體外たいがい細胞さいぼう的てき增殖ぞうしょく能力のうりょく。端はし粒つぶ酶在正常せいじょう人體じんたい組織そしき中ちゅう的てき活性かっせい被ひ抑制よくせい，在ざい腫しゅ瘤こぶ中ちゅう被ひ重じゅう新しん激げき活かつ，端はし粒つぶ酶可能かのう參與さんよ惡性あくせい轉化てんか。端はし粒つぶ酶在保持ほじ端はし粒つぶ穩定、基もと因いん組ぐみ完かん整せい、細胞さいぼう長期ちょうき的てき活性かっせい和わ潛在せんざい的てき繼續けいぞく增殖ぞうしょく能力のうりょく等とう方面ほうめん有ゆう重要じゅうよう作用さよう。

對たい這個過程かてい的てき研究けんきゅう可か以防止ぼうし體たい細胞さいぼう克かつ隆たかし中ちゅう的てき端はし粒つぶ異常いじょう，也有やゆう助じょ於通過つうか移植いしょく和わ基もと因いん治療ちりょう的てき方法ほうほう解決かいけつ退すさ型かた性せい疾病しっぺい。

參まいり見み

• 岡崎おかざき片かた段だん
• DNA黏合酶
• 端はし粒つぶ酶
• 海うみ佛ふつ烈れつ克かつ極限きょくげん

參考さんこう文獻ぶんけん

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外部がいぶ連結れんけつ

Telomerase.org網もう上じょう的てき端はし粒つぶ酶資料しりょう