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端粒的研究应用

2022.4.21

  端粒长度的维持是细胞持续分裂的前提条件 [1] 。在旺盛分裂或需要保持分裂潜能的细胞,如生殖细胞,干细胞和大多数癌细胞(~85%)中,端粒酶(Telomerase)被激活,它在端粒末端添加端粒序列,保证这些细胞中端粒长度的稳定,维持细胞的持续分裂能力。

  细胞中有端粒酶的存在并不能保证端粒的延伸。因为端粒DNA的四个TTAGGG重复序列可以形成一种四链的G-四链体结构。该结构非常稳定,会阻止端粒DNA与端粒酶的相互作用。

  中科院动物所谭铮领导的端粒与衰老研究组研究发现了一种hnRNP A2*蛋白,它可以与端粒DNA和端粒酶发生作用,主动打开端粒G-四链体结构,将端粒3’端的5个碱基暴露出来,促进它和端粒酶的RNA模板配对,从而增强端粒酶的催化活性和进行性。

  在器官组织中,hnRNP A2*的表达水平与端粒酶活性呈正相关。在细胞内hnRNP A2*蛋白伴随着端粒酶共定位于卡哈尔体和端粒。在细胞中认为表达hnRNP A2*可以使端粒延长,降低表达则使端粒缩短。这些特征说明hnRNP A2*决定了端粒DNA是否可以得到延长,因此它在调控端粒长度平衡,维持细胞的分裂能力中起着重要作用。

  该研究成果在PNAS发表,为遗传疾病研究提供了重要理论依据。

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