1、0基因工程在人類長壽與癌癥中的應(yīng)用人體的生長主要是細胞的增殖分化，細胞的分裂次數(shù)受到端粒的影響，每分裂一次端粒就縮短一些，因此細胞分裂受限的一個關(guān)鍵因素是端粒的縮短。而負責端粒延伸，補償復制周期中所發(fā)生的端粒的縮短的酶是端粒酶。在缺乏端粒酶活性的細胞中，連續(xù)分裂將導致端粒逐代縮短。當端粒變得太短以至于不能保證染色體末端的穩(wěn)定時，細胞將變得不能正常的增值。因此，長壽與端粒酶活性密切相關(guān)。端粒酶是以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶，是一種核糖核蛋白，由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。其RNA組分是端粒序列合成的模板。不同生物的端粒酶，其RNA模板不同，其合成的端粒序列也不同。對端粒酶的RNA進行誘變；可在體內(nèi)

2、合成出與突變RNA序列相對應(yīng)的新端粒序列，證明了RNA的模板功能。端粒酶合成端粒的DNA片段TTAGGG1994年Kim利用端粒重復增值法（TRAP檢測了18種不同腫瘤組織的100個水生細胞株，其中98個為端粒酶活性株，而同時檢測22個正常細胞株則全為陰性株。其后越來越多的證據(jù)也表明在惡性腫瘤細胞中出現(xiàn)了端粒酶的活性。這種端粒酶與惡性腫瘤的顯著相關(guān)性表明，在腫瘤細胞中，端粒酶由于某種原因被重新激活，維持了染色體末端端粒的長度，使部分腫瘤細胞逃脫衰老死亡。經(jīng)研究認為p53是最重要的腫瘤抑制因子，一半以上的人類腫瘤疾病或者缺少p53蛋白，或者在這條基因上發(fā)生突變，缺乏p53是人類癌癥中最普遍的改變

3、。野生型p53與SV40T抗原結(jié)合，與10bpdeDNA位點相結(jié)合，通過結(jié)合位點激活或抑制啟動子。在缺乏p53的后果：靶基因不激活，DNAT增增加，放射性處理后不會停止，突變的p53亞基阻遏蛋白質(zhì)功能，其生長不受限制。在人類癌癥細胞中，有些突變使p53失活，或者在其他基因座發(fā)生突變從而導致p53的缺失。Mdm2勺存在使p53變得不穩(wěn)定，Mmd2!也特異地使p53降解，并直接一抑制其反式激活活性。INK4a-ARF基因座編碼p16,它控制著RB,同時也控制著p19,它通過失活Mmd2W控制著p53,缺少INK4a-ARF基因座是人類癌癥的一個常見因素。端粒DNA包括非特異性DNAffi由高度重復

4、序列組成的特異DNA序列.通常是由富含鳥喋吟核甘酸（G）的短的串聯(lián)重復序列組成，伸展到染色體的3'端.人工合成四膜蟲端粒的重復DNA片段（TTGGGG）端.人和/卜鼠的端粒DNA重序歹I為TTGGGA類端粒的長度約為15Kb堿基。由于dsDNA在末端復制問題，故細胞每分裂一次約丟失一個崗崎片斷長度的DNA即25100對堿基.端粒酶將自身RNA模板合成的DNA重復序列加在后隨鏈親鏈的3'端，然后再以延長了的親鏈為模板，由DNA!合酶合成子鏈，但是由于復制機制的不完整性（或者這不完整性是進化保留的？由此機制來保證細胞的定期衰老和死亡?）.端粒還是以一定的速度丟失.端粒酶是一種核蛋白

5、（RNP主要由RNA和蛋白質(zhì)組成。端粒酶是端粒復制所必須的一種特殊的DNA聚合酶.目前不少生物的端粒酶RNA已被克隆，但不同種屬之間的核甘酸序列差別很大。四膜蟲的端粒酶RNA模式板長160200個核甘酸，編碼1.5拷貝的端粒重復序列。其4351位序列為CAACCCCAA好編碼一個GGGGTT鼠同人的端粒酶RNAS因有65%勺相同，模板為8-9個核甘酸序列，人的端粒酶RNA(hTR)由450個核甘酸組。模板區(qū)為CUAACCCUAAO了游仆蟲屬的端粒酶RNAff列，其中包括5'-CAAAACCCCAAA-3莫板序歹I。該模板亦與基端粒重復序列(TTTTGGGGn以堿基互補方式合成RNAff

6、列。研究還認為，端粒酶RNA中的模板每次與1.5(TTTTGGGG重復序列互補，然后通過模板的滑動，再進行下一次合成。TRF美國約洛克菲勒大學SusanSmish和T.deLang的研究小組在90年代初期，發(fā)現(xiàn)第一個與端粒DNAf異結(jié)合的蛋白質(zhì)：端粒重復結(jié)合因子(TRF)1和2.其中TRF2對端粒具有保護作用，而TRF1是端粒長度的負向調(diào)節(jié)因子。在端粒酶活性的細胞株中，TRF1的過度表達會導致端粒長度的進行性縮短，這一作用是通過阻礙端粒酶與端粒的結(jié)合而發(fā)揮的，而不是通過控制端粒酶的表達。Tankyrase在發(fā)現(xiàn)TRF1對端粒酶的調(diào)控作用后，研究人員推測可能存在于TRF1結(jié)合的蛋白質(zhì)，由它來調(diào)節(jié)

7、TRF1的功能。1998年SmishSetal研究出來并命名為端錨聚合酶(Tankyrase).在端粒結(jié)合蛋白質(zhì)方面，早在1986年Gottschling等即已鑒定了尖毛蟲屬(Oxytricha)的相對分子質(zhì)量為55000和26000的端粒結(jié)事蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)特異識別和結(jié)合尖毛蟲屬的大核白質(zhì)PAP1(repressoractivatorproteinl)是參與端粒長度調(diào)節(jié)的一個必須因子，一個RAP1分子平均與18個端粒DN脂列結(jié)全，負反饋調(diào)節(jié)端粒長度。在克隆鑒定了酵母等的端粒酶蛋白質(zhì)部分的催化亞基的編碼基因后，人端粒酶蛋白質(zhì)部分的催化亞基編碼基因也已經(jīng)被克隆鑒定，命名為hTERT(humanT

8、elomeraseReverseTranscriptase)基因。該基因含有一個端粒酶特異基序(telomerase-specificmotif),翻譯48個氨基酸的蛋白質(zhì)序列。hTR和hTERT®因的對照表達研究顯示，hTR基因可在增殖力強制胎兒細胞-非永生化的(mortal)細胞中表達，而hTERT基因僅在腫瘤細胞-永生化的(immortal)細胞中表達。因此htert基因更顯示出腫瘤特異的診斷和治療潛在應(yīng)用價值。另外，人乳頭狀病毒(HPV)能引發(fā)人的子宮頸癌。HPV病毒基因組中的癌基因E6,在腫瘤發(fā)生中起要作用，它是第一個被發(fā)現(xiàn)可以激活端粒酶的癌基因。該基因的表達產(chǎn)物，能在轉(zhuǎn)錄

9、后水平調(diào)節(jié)MYC的表達，隨后再由MYC激活端粒酶。最近又發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)的雌激素(estrogen),能與TERT基因啟動子區(qū)-2677位的一個不完全回文結(jié)構(gòu)結(jié)合，直接調(diào)節(jié)TERT基因活性。另外雌二醇也可通過激活myc基因的表達，間接促進TERT基因的表達，提高端粒酶的活性?？墒羌词辜僭O(shè)人體具有了端粒酶，長生也是個值得打上問號的問題。因為端粒酶僅僅解決了復制長度的問題，并不能解決DNA4/5復制時的變異問題，當然這有專門的機構(gòu)來負責?？墒沁@也說明，長生并非如想像中那么簡單，不單單一個端粒酶就能解決研究人員由此看到了誘人的希望，但他們卻不知道，這種控制細胞衰老過程的方法，最終是否能同樣有效地延緩人體的衰老。因此，迄今尚無人提議在大家的日常飲食中添加端粒酶。實際上,這種酶也