một số HIỂU BIẾT về CENTROMERE và TELOMERE

ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM LỚP 09CSH1 BÀI TƯỜNG TRÌNH MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ CENTROMERE VÀ TELOMERE Sinh viên thực hiện: Đinh Hùng Cường Trần Thị Phượng Diễm Trần Thị Ngọc Diệp Nguyễn Thị Diệu Lê Minh Duy Nguyễn Quốc Duy Phạm Vũ Dũng Võ Tiến Dũng Nguyễn Hữu Dương Nguyễn Thái Dương TP Hồ Chí Minh, Tháng 11 - 2011 0918057 0918066 0918068 0918069 0918074 0918076 0918084 0918087 0918090 0918091 Nội dung chính: CENTROMERE Chương I – A TỔNG QUAN a) Định nghĩa b) Vị trí Centromere nhiễm sắc thể B CẤU TRÚC a) Cấu trúc trình tự DNA – CDE b) Cấu trúc protein C VAI TRÒ TRONG NGUYÊN PHÂN VÀ GIẢM PHÂN a) Nguyên phân b) Giảm phân D MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TELOMERE Chương II – A LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU B CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TELOMERE a) Cấu trúc Telomere b) Chức Telomere C ENZYME TELOMERASE D TELOMERE – TELOMERASE & CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN a) Telomere – chìa khóa kéo dài tuổi thọ b) Telomere ung thư c) Một số phát thú vị liên quan đến Telomere Tài liệu tham khảo: Telomere and telomerase in cancer Hekio Higama Cơ sở di truyền học phân tử tế bào Đinh Đoàn Long Đỗ Lê Thăng Di truyền học Phạm Thành Hổ Telomere Position Effect in Human Cells Joseph A Baur, Ying Zou, Jerry W Shay,* Woodring E Wright T-loops and the origin of telomeres Joseph A Baur, Ying Zou, Jerry W Shay,* Woodring E Wright Telomere length, stem cells and aging Maria A Blasco www.wikipedia.com Một số tài liệu khác anh chị khóa Chương I: CENTROMERE A TỔNG QUAN a) Định nghĩa - Centromere vùng DNA thường tìm thấy gần nhiễm sắc thể, nơi hai chromatid tiếp xúc Nó tham gia vào phân chia tế bào, điểm gắn tơ vô sắc - Sau thập kỷ nghiên cứu phân tích hóa sinh di truyền, nhà khoa học biết centromere vùng nhiều chất nhiễm sắc Mặc dù có khác biệt cấu tạo phân tử loài khác chức centromere tất tế bào eukaryote có tính bảo tồn cao trinh tiến hóa b) Vị trí Centromere NST - Centromere chia thể nhiễm sắc thành hai vai, chiều dài hai vai phụ thuộc vào vị trí centromere Người ta thành lập số centromere (centromere index Ic) để xác định vị trí centromere phân loại thể nhiễm sắc : Ic = P/(P+Q) P: chiều dài vai ngắn Q: chiều dài vai dài - Nhiễm sắc thể tâm vai (p va q) xấp xỉ chiều dài - Từ ta phân loại NST theo vị trí tâm động thành: NST tâm mút, NST tâm lệch, NST tâm NST tâm cận ♦ NST tâm mút: telocentric - Tâm động nằm phần cuối NST, mở rộng đầu mút NST Tất NST chuột NST tâm mút Ở người NST tâm mút, nhiên số nhà khoa học coi NST tâm lệch 21, 22, Y NST tâm mút NST X tâm mút Drosophila chuyển thành dạng “X dính” nhờ phân chia tâm động theo chiều vuông góc với bình thường Do phân chia khác thường chromatid thay phân li cực lại dính làm đoạn tạo NST tâm Hình : Các loại NST - Hậuquả đột biến cấu trúc NST tâm mút: - Mất đoạn (mất đỉnh): đoạn dài tạo tượng “giả trội” thường gây chết cân gen - Đảo đoạn mang tâm động: Nếu trao đổi chéo xảy giảm phân I kì sau giảm phân I NST bình thường Xảy trao đổi chéo nửa sản phẩm sức sống ♦ NST tâm lệch: acrocentric - Tâm động nằm gần đầu mút NST - Ở người có cặp NST tâm lệch 13,14,15, 21, 22 Khi trạng thái dị hợp tử đảo đoạn gây nên số thay đổi di truyền tế bào, người ta dễ dàng phát đoạn đảo Khi có đảo đoạn tâm động thay đổi vị trí hai vế, có đảo đọan quanh tâm động dẫn đến thay đổi vế thể nhiễm sắc, biến NST tâm lệch thành NST tâm ngược lại ♦ NST tâm giữa: metacentric - NST tâm vai (p q) xấp xỉ chiều dài Trong số trường hợp, NST tâm hình thành cân chuyển vị Robertsonian Sự hợp hai NST tâm lệch tạo thành NST tâm - B ♦ NST tâm cận giữa: submetacentric Là NST có tâm động nằm gần giữa, có hai vai gần CẤU TRÚC a) Cấu trúc trình tự DNA – CDE - Sự truyền vật liệu di truyền tế bào sinh vật nhân thực điển hình dựa vào chế nguyên phân giảm phân Trong trình đó, sợi thoi vô sắc gắn vào vùng chuyên biệt nhiễm sắc thể, gọi centromere, cấu trúc phức tạp tạo thành từ DNA protein centromere Trong trình nảy chồi nấm men (Saccharomcyces cerevisiae), chiều dài đoạn DNA centromere (CEN DNA) cần thiết để phân bào 125bp chia làm vùng trình tự bảo tồn CDEI, CDEII, CDEIII Cho đến nay, 15 đến 16 CEN DNA nấm men cô lập tìm kiếm trình tự - Một nghiên cứu Hieter cộng cho thấy chọn lọc chức CEN DNA dựa vào plasmid ARS mang gen SUP11 tRNA Các plasmid ARS nấm men S Cerevisiae có khả tự tái tạo, trình phân chia tế bào, plasmid ARS truyền cho tế bào chúng tích lũy tế bào mẹ CEN DNA có plasmid giúp cho chúng phân ly cách Nhiều gen SUP11 tRNA chết có plasmid có CEN DNA sống sót - Đoạn DNA chèn cắt EcoRI dòng hóa vào vector YRp14-ARS1, chứa nhân tố ARS1, gene SUP11 mang yếu tố ARS1 marker URA3 chọn lọc Việc chuyển plasmid chèn gene vào nấm men chủng YJH11 không mang lại biến đổi trừ plasmid mang đoạn chứa 4.5 kb EcoRI gọi A3 Hơn tách dòng A3 chức thử nghiệm sinh đoạn chứa 2.55 kb BglII-EcoRI cho thấy CEN có hoạt động Việc giải trình tự đoạn phát chuỗi trình tự DNA đặc trưng CEN đưa hình 1A, chuỗi trình tự đồng 100% với chuỗi trình tự CEN8 công bố phần nghiên cứu trình tự nhiễm sắc thể thứ VIII từ S Cerevisiae - Để chứng minh trình tự hoạt động CEN DNA thể, chuỗi trình tự chuyển vào đoạn nhiễm sắc thể nhân tạo kiểm tra khả phân li sử dụng hệ thống cycloheximit R/S Đến kết thúc, đoạn A3 EcoRIDNA chuyển vào pBluescript (Stratagene) sau tự chép đoạn BamHISall phân đoạn nhiễm sắc thể vector pKE5 Chuyển đổi vector phân mảnh dài vào chủng YJH6 nấm men dẫn đến hình thành đoạn nhiễm sắc thể bổ sung khoảng 125 kb mang đoạn DNA A3 Sự tách nhiễm sắc thể trình biến đổi thông qua OFAGE tạo nhiễm sắc thể (hình 2A) Sự lai ghép đoạn DNA A3 với nhiễm sắc thể bị phá hủy tạo đoạn xác định Một đại diện cho nhiễn sắc thể VIII Dải lại nhiễm sắc thể tạo Sử dụng hệ thống R/S, mức độ hao hụt đoạn nhiễm sắc thể giảm phân xác định 1.1x10-3 Nó tương tự tỷ lệ tổn thất thu CEN DNAs khác phân tích với hệ thống - Từ chức CEN DNAs tất 16 nhiễm sắc thể nấm men cho phép xác định trình tự tương đồng cuối cho CEN DNA nấm men Vị trí trung tâm tất CEN DNAs vùng giàu AT trình tự nhân tố CDEII (87-98% A:T T:A) (vùng trung tâm trình tự liền kề centromeric vùng trình tự CDEII giàu AT có chiều dài khoảng 75-100bp) Vùng trình tự DNA giàu AT thường có xu hướng thay đổi vị trí xắp xếp trình tự A:T T:A bp, nhân tố không mang trình tự nhận biết trình tự bảo tồn Điều có nghĩa vùng trình tự nhân tố CDEII từ hai dòng S cerevisiae từ vùng địa lý khác hoàn toàn bảo tồn, cho thấy vai trò quan trọng vùng trình tự đặc trưng nhân tố cấu trúc chức centromere Như vậy, việc thay phần trình tự CDEII cách ngẫu nhiên vùng trình tự giàu AT làm giảm đáng kể chức centromere nguyên phân giảm phân CDEI CDEIII nằm liền kề hai đầu CDEII, vùng có mức độ bảo tồn cao mang trình tự hai chiều CDEI gồm có vùng trình tự có độ bảo tồn cao có chiều dài 8bp có măt 16 CEN DNAs Chỉ có vị trí CEN2 CEN9 không phù hợp với trình tự tương đồng Trong tương phản, nhân tố CDEIII dài 26 bp cho thấy phần tương đồng 16 CEN DNA, trừ vùng trung tâm có độ bảo tồn cao (vị trí 11-17) cặp G:C vị trí Phần lại vùng trình tự đầu giàu T:A đầu 5’ đầu giàu A:T đầu 3’ Sự giống toàn chuỗi trình tự 16 CEN DNAs thấp, làm cho CEN DNAs giống chung tổ tiên Cách khác, chép chuỗi trình tự phải xuất thời gian dài trước đây, vủng trình tự CDEII CEN DNA khác Vùng Centromere nhiễm sắc thể số VIII chép từ vùng centromere nhiễm sắc thể thứ XI, vài gene liên kết centromere tìm thấy NST XI Hình 2: Trình tự vùng tâm động – CDE - So với gene sinh vật eukaryote bậc cao hơn, hệ gene nấm men giàu AT Nghiên cứu đầy đủ chuỗi trình tự nhiễm sắc thể nấm men cho thấy số lượng trung bình AT 61.7% Dọc chiều dài nhiễm sắc thể nấm men có vùng giàu (G+C) nghèo (G+C) đoạn dài khoảng 50 kb Centromere luôn tìm thấy vùng nghèo (GC), Trình tự AT lên tới 65% Các nhà khoa học nghiên cứu 40 bp hai đầu trái phải 16 CEN DNAs thấy nhân tố bảo tồn centromere nằm vùng có trình tự AT trung bình 75% 50 bp bên trái CDEI bên phải CDEIII có số lượng AT tương ứng 71 68% Vì chuỗi trình tự xung quanh CEN DNA nấm men có số lượng AT cao vùng khác nhiễm sắc thể Trường hợp ngoại lệ trình tự bên trái CEN2 trình tự xung quanh CEN14 Các nhà khoa học trường hợp CEN6 centromere, chức không phụ thuộc vào vùng có số lượng AT đặc biệt chúng không nằm xung quanh DNA Sự hạ thấp số lượng AT trái phải CEN6 từ 75-80% xuống 38-44% không làm giảm hoạt động centromere trình nguyên phân giảm phân Như thay đổi tự nhiên số lượng AT chuỗi xung quanh CEN DNA cho thấy độc lập vùng trình tự 120 bp tạo nên nhân tố CDEI, CDEII CDEIII cấu trúc chức Centromere Do không rõ lý CEN DNA nấm men lại nằm vùng trình tự đặc biệt giàu A:T - CDE – Centromere DNA Element – nhân tố có vùng trình tự DNA xác định centromere mang vùng trình tự bảo tồn trình tự tương đồng Có nhân tố CDEI, CDEII CDEIII - Vùng trung tâm trình tự liền kề centromere vùng trình tự CDEII giàu AT có chiều dài khoảng 75-100bp (87-98% A:T T:A bp) Vùng trình tự DNA giàu AT thường có xu hướng thay đổi vị trí xắp xếp trình tự A:T T:A bp, nhân tố không mang trình tự nhận biết trình tự bảo tồn.Chỉ có số vị trí định CDEII bảo tồn CDEII nhân tố mang vùng trình tự tương đồng quy định chức centromere Việc thay phần trình tự CDEII cách ngẫu nhiên vùng trình tự giàu AT làm giảm đáng kể chức centromere nguyên phân giảm phân - CDEI CDEIII nằm liền kề hai đầu CDEII, vùng có mức độ bảo tồn cao mang trình tự hai chiều CDEI vùng có trình tự ngắn (ở nấm men có chiều dài khoảng bp), có độ bảo tồn cao xuất hầu hết CEN DNA (ở nấm men có vị trí CEN2 CEN9 không phù hợp với trình tự tương đồng) Đây vùng trình tự cần thiết cho việc trì gắn kết chromatid suốt trình giảm phân - Nhân tố CDEIII dài 26 bp cho thấy phần tương đồng CEN DNA, trừ vùng trung tâm có độ bảo tồn cao (ở nấm men vị trí 11-17 cặp G:C vị trí 8) Phần lại vùng trình tự đầu giàu T:A đầu 5’ đầu giàu A:T đầu 3’ Sự thay đổi cặp đơn vùng trình tự chiều CDEIII làm tăng số lượng nhiễm sắc thể bị Hình 3: Trình tự DNA CEN8 nấm men (B) Các CDE CEN8 Hình kim cương tượng trưng cho trục trình tự đối xứng mũi tên chiều chuỗi thuận nghịch (C) Vị trí tương đồng centromere DNAs Chuỗi trình tự 16 CEN DNA gióng cột xác định vùng tương đồng Những số vị trí Nu chuỗi DNA Những chữ hoa số lần xuất Nu xuất 14-16 lần, chữ thường 1-13 lần R purine Các số gạch chân phần lại dùng để xác định vùng tương đồng b) Cấu trúc protein - Công trình nghiên cứu William C Earnshaw Naomi Rothfield 1985 kháng thể từ huyết bệnh nhân scleroderma ( bệnh xơ cứng da) bệnh tự miễn dịch cho thấy có ảnh hưởng đến hoạt động centromere Họ gọi protein protein centromere (CENP) kháng thể (antibodies centromere proteins) A, B, and C Sự miễn dịch bệnh nhân scleroderma dấu hiệu quan trọng để biết chức protein centromere - Cấu trúc centromere hoàn chỉnh phức hợp phức tạp với tham gia nhiều loại protein đóng vai trò khác bao gồm: DNA lõi chromosome liên kết inner Kinetochore phức hợp protein kinetochore - DNA chromosome liên kết inner kinetochore: chứa trình tự bảo tồn giàu trình tự bảo tồn giàu A-T có kích thước khoảng 220bp, 15-20 nm Được chia thành theo bảng sau: Bảng 1: trình tự chức vùng DNA centromere Vùng I II III Trình tự 5’A(G)TCACA(G)TG3’ >90% A-T 25Bp Được bảo tồn cao Chức Phân li NST cực tếĐóng vai trò quanĐóng vai trò quan trọng bào nguyên phân vàtrọng chứcxác định cấu trúc DNA giảm phân I centromere Hình 4: Trình tự bảo tồn CDE - Inner kinetochore phức hợp protein có loại ý nhiều: ♦ CENP-A (centromere proteins ): dạng biến thể protein H3 thay cho H3 nucleosomes, CENP-A sở cho centromere hoạt động Với tế bào thiếu CENP-A phân chia xảy không xác ♦ CENP-B loại protein liên kết với trình tự lặp lại DNA tâm động Ở người, vùng lặp lại biết đến alpha satellite DNA Một đơn vị alpha satellite DNA có chiều dài 117bp, chứa trình tự 17bp gắn với CENP-B tao thành CENP-B box CENP-B gắn vào DNA satetillite nucleosome Trên chromosome chứa từ hàng trăm tới hàng ngàn hộp CENP-B tiềm ẩn  centromere có bất động chiều dài vị trí NST ♦ Ngoài có tham gia nhiều loại CENP khác Ngày người ta biết 20 loại CENP khác tăng thời gian tới hiểu rõ hình thành kinetochore Hình 5: Các protein inner kinetochore - Cấu trúc centromere chia làm hệ thống sau: ♦ DNA chromosome liên kết với inner kinetochore ♦ Tương tác protein Kinetochore bề mặt trục vô sắc ♦ Vi ống gắn trùng hợp trực tiếp lên motor protein khác phần trục kiểm soát (spindle checkpoint), cho phép tế bào có gắn trục tiến đến anaphase Hoạt động kinetochore protein đặt kiểm soát hệ thống tế bào phức hợp có chức điều hòa: APC, phức hợp thúc đẩy kỳ sau (anaphase-promoting); CEN, DNA tâm động; SCF, phức hợp ubiquitin-ligase trung thể Hoạt động động với polymere hóa depolymer hóa vi sợi cung cấp lực kéo cần thiết cho phân chia nhiễm sắc tử NST sau - Khi mà thoi vô sắc đạt đến kích thước thích hợp, sợi vô sắc bắt đầu tìm kinetochore để gắn vào Một số sợi không gắn vào kinetochore tìm tương tác với sợi không gắn vào kinetochore khác cực bên tế bào - Tương tự việc “câu cá” Kinetochore “lưỡi câu” bắt “cá” chromatid Trung thể giống cần quay kéo sợi vô sắc hay “dây câu” - Khi kinetochore gắn vào chùm sợi vô sắc NST xếp hàng mặt phẳng xích đạo, tế bào tiến hành Anaphase (Kỳ sau) - Lúc có hai tượng xảy ra: đầu tiên, protein nối hai chromatid bị cắt Những chromatid giờ tách kéo hai cực tế bào việc co rút sợi vô sắc Sau đó, sợi không gắn vào kinetochore dài ra, kéo trung thể xa hai cực tế bào Chưa rõ lực gây chuyển động trung thể hai cực có lý thuyết cho nguyên nhân nằm lắp ráp tan rã nhanh chóng vi sợi - Nếu tâm động, sợi vô sắc không gắn vào NST, khiến chúng dù nhân đôi nên phân ly, gây tượng lệch bội, đa bội hóa Nếu NST có nhiều tâm động, gây tượng NST phân ly bi đứt gãy b) Giảm phân - Sự phân bào giảm nhiễm chế di truyền tế bào, nhằm tạo tế bào có số NST giảm nửa, hình thành giao tử Quá trình giảm phân gồm giảm phân I giảm phân II Hình 9: Các giai đoạn trình giảm phân ♦ + + Giảm phân I gồm có giai đoạn chính: Kỳ đầu: Màng nhân bắt đầu tiêu biến, trung thể bắt đầu tách ra, có trao đổi chéo cặp NST tương đồng Kỳ giữa: Các cặp NST kéo xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo + Kỳ sau: Các sợi vô sắc đính lên NST kép, kéo chúng cực tế bào + Kỳ cuối: Hình thành màng nhân màng tế bào, hình thành tế bào có số NST giảm nửa - Ở kỳ đầu, trung thể, trung thể chứa cặp trung tử tế bào động vật, di chuyển đến cực tế bào Những trung thể nhân đôi pha S, lúc đảm nhiệm chứng trung tâm điều khiển vi sợi nhằm se chúng lại, đóng vai trò dây cột tế bào Những vi sợi xâm nhập vào vùng nhân sau bao nhân bị phân hủy, gắn với NST kinetochore Kinetochore đóng vai trò động cơ, kéo NST dọc theo vi sợi hướng trung tử Có kinetochore cặp nhiễm sắc thể tương đồng, giảm phân I, cặp kinetochore chromatid dính với thành đơn vị chức - Ở kỳ sau I, sợi vô sắc co rút, tách NST tương đồng (có thể chứa đoạn tái tổ hợp) Vì NST có cặp kinetochore thực chung chức nên NST bị kéo cực ♦ Giảm phân hai hình thức giống với nguyên phân Nhưng kỳ đầu giảm phân II, tâm động chứa hai kinetochore gắn với sợi vô sắc từ trung tử cực Mặt phẳng xích đạo lúc quay 90 o so với giảm phân I, làm cho sợi vô sắc đính lên kinetochore NST kép G CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN - Công trình nghiên cứu William C Earnshaw Naomi Rothfield 1985 kháng thể từ huyết bệnh nhân scleroderma ( bệnh xơ cứng da), bệnh tự miễm dịch cho thấy có ảnh hưởng hoạt động centromere - Hậu đột biến cấu trúc NST telocentric: ♦ Mất đoạn (mất đỉnh): đoạn dài tạo tượng “giả trội” thường gây chết cân gen ♦ Đảo đoạn mang tâm động: + Không có trao đổi chéo xảy giảm nhiễm kì sau NST bình thường + Xảy trao đổi chéo nửa sản phẩm sức sống + Khi trạng thái dị hợp tử đảo đoạn gây nên số thay đổi di truyền tế bào, người ta dễ dàng phát đoạn đảo Khi có đảo đoạn ngoại tâm không làm thay đổi vị trí hai vế, có đảo đọan quanh tâm dẫn đến thay đổi vế thể nhiễm sắc, biến thể nhiễm sắc tâm cận mút (acrocentric chromosome) thành thể nhiễm sắc cận tâm (metacentric chromosome) ngược lại - Robertsonian translocation (Chuyển vị Robertsonian) hình thức chuyển đoạn phổ biến NST, xếp lại NST mà hình thành hợp toàn vai dài acrocentric không tương đồng Được đặt tên theo nhà côn trùng di truyền học người Mỹ WRB Robertson, người mô tả Robertsonian translocation châu chấu vào năm 1916 Hình 10: Robertsonian translocation • Cơ chế: - Chuyển đoạn thuận nghịch thực NST tâm đầu A B, A bị đứt phía tâm động tạo vai dài tâm động, B bị đứt đầu mút ngắn tâm động, đoạn nối tạo NST tâm mang tâm động B Đoạn có tâm động A với vai ngắn nối với đoạn ngắn B hình thành NST có tâm động A NST có nhiều chất dị nhiễm sắc không quan trọng nên thường trình phân bào sau vài hệ Chuyển đoạn Robertson có hậu làm giảm số lượng NST - Khoảng 1/1000 trẻ sơ sinh có Robertsonian translocation - Các hình thức thường gặp translocations Robertsonian nhiễm sắc thể 13 14, 13 21, 21 22, vai ngắn nhiễm sắc thể mã hóa cho rRNA diện nhiều ♦ Hậu quả: - Một Robertsonian translocation gây nên kết quả: hình thức cân không làm vượt thâm hụt vật liệu di truyền không gây khó khăn sức khỏe Hình thức không cân bằng, translocations Robertsonian gây nhiễm sắc thể, bổ sung kết hội chứng dị tật nhiều, bao gồm trisomy 13 ( hội chứng Patau ) trisomy 21 ( hội chứng Down ) - Chẳng hạn, khoảng 5% số người mắc hội chứng Down (Down syndrome) có bố mẹ dị hợp chuyển đọan Cụ thể trường hợp này, vai dài nhiễm sắc thể 21 (đọan 21q) bị đứt gắn vào chỗ đứt vai ngắn nhiễm sắc thể 14; người bố mẹ trạng thái dị hợp với kiểu hình bình thường, có nguy gây hội chứng Down đời phân ly sai hình xảy giảm phân Hình 11: sản phẩm có phân ly - Theo nguyên tắc, giảm phân, thể dị hợp chuyển đoạn tạo bốn loại giao tử, với xác suất ngang nhau, thuộc hai nhóm có nhiễm sắc thể cân không cân sau đây: [14 ; 21] : [14 + 21q] : [14] : [(14 + 21q) ; 21] - Khi giao tử thụ tinh với giao tử bình thường [14 ; 21] cho bốn kiểu hợp tử tương ứng là: [(14)2 ; (21)2] : [(14;14 + 21q) + 21] : [(14)2 + 21] : [(14;14 + 21q) + (21)2] ↓ ↓ ↓ ↓ Bình thường : Thể dị hợp chuyển đọan : Thể 21 : Thể ba 21 (46) (45) (45; chết) (46) - Bởi cá thể nhận nhiễm sắc thể 21 bị chết, nên chung có khoảng 1/3 số trẻ sống (từ thể dị hợp chuyển đoạn vậy) kỳ vọng mắc hội chứng Down Trên thực tế, tỷ lệ thấp 1/3, chủ yếu số cá thể không sống sót thời kỳ thai - Người có 46 NST, vượn người (hắc tinh tinh, khỉ đột, đười ươi) có 48 NST NST thứ hai người gồm hai đoạn giống NST khác vượn người Rất từ tổ tiên chung, chuyển đoạn Robertson tạo nên loài người nối lại NST khác nhau, làm giảm số lượng NST 46 thay 48 loài vượn người Chương II: TELOMERE A LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU - Đầu kỷ 15, khoa học bắt đầu tìm hiểu chế nhân đôi gene, vấn đề nảy sinh phần tận hai mạch chuỗi DNA nhân đôi Chính vậy, theo lý thuyết NST bị ngắn sau lần phân bào, thực tế - Những nghiên cứu khám phá telomere telomerase bắt nguồn từ thập niên 1930, qua công trình nghiên cứu Barbara McClintock Hermann Muller (cả hai trao giải Nobel y sinh học) Lúc đó, hai nhà khoa học phát hai phần đầu cuối nhiễm sắc thể cần thiết để trì ổn định DNA Giáo sư Muller đặt tên cho hai phần telomere, ghép từ hai chữ tiếng Hi Lạp telos (có nghĩa cuối) meros (có nghĩa phần) Trong đó, McClintock ý thấy hai “nút” này, nhiễm sắc thể dính vào nhau, thay đổi cách bất thường Do đó, chức telomere bảo vệ không cho nhiễm sắc thể bị dính vào chống lại “xói mòn” DNA.Tuy nhiên, chế hoạt động "đầu mút" điều bí ẩn Hermann Muller Barbara McClintock trao giải Nobel vào năm 1946 1983 - Vào đầu năm 1980, buổi họp khoa học, nhà di truyền học Elizabeth Blackburn trình bày kết nghiên cứu giải mã gen đơn bào tetrahymena Bà cho rằng, đoạn cuối nhiễm sắc thể đơn bào xuất nhiều lần chuỗi CCCCAA không chức - Trình tự đoạn "đầu dây" Elizabeth Blackburn xác định NST trùng roi Tetrahymena Cả phần "bao đầu dây" lặp lặp lại trình tự Cũng vào thời điểm Jack Szostak chứng minh đưa NST kích thước nhỏ (được hình thành DNA virus kết hợp với protein histon) vào nấm men, NST nhanh chóng bị thoái hóa Hai tác giả định tiến hành thí nghiệm đưa đoạn CCCCAA trùng roi vào tế bào nấm men Kết đoạn trình tự bảo vệ NST Như cấu trúc phần đỉnh NST loài bảo vệ NST loài khác hai loài mức thang tiến hóa xa - Các nghiên cứu chứng minh trình tự DNA phần đầu NST có mặt hầu hết loài động, thực vật, từ a míp người - Một câu hỏi đặt chế bảo vệ hay tạo đoạn mút quan trọng này? Câu hỏi Carol Greider giáo sư hướng dẫn tìm lời giải đáp vào lễ giáng sinh 1984 phát dấu hiệu enzym dịch chiết tế bào Enzyme đặt tên telomerase, tinh tiếp tục xác định cấu trúc Một kết gây ngạc nhiên telomerase gồm RNA protein Phần RNA chứa trình tự CCCCAA đóng vai trò làm khuôn mẫu tổng hợp telomere phần protein đảm bảo cho enzym hoạt động Enzym kéo dài đoạn đầu mút tạo điều kiện để DNA polymerases (enzym tác động vào trình kéo dài chuỗi DNA) thực chép dọc chiều dài tận điểm cuối NST) - Vài năm sau đó, số nhà khoa học khác chứng minh enzym telomerase không xuất thể đơn bào mà loài ếch, chuột Các nghiên cứu xác định, chúng có hầu hết sinh vật với tế bào nhân chuẩn, kể người Mặc dù enzym telomerase loài khác nhau, nguyên tắc chúng có chức B CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TELOMERE a) Cấu trúc Telomere ♦ Vị trí Telomere Hình 12: Vị trí Telomere Centromere NST Hình 13: Telomere người chứa hàng ngàn trình tự lặp lại Nucleotide: TTAGGG - Telomere trình tự giàu U lặp lặp lại nằm hai đầu mút nhiễm sắc thể Các trình tự lặp lại không mã hóa thông tin di truyền Hình 14: Telomere nằm đầu mút NST - Các trình tự lặp lại thường TTAGGG, Telomere có chiều dài 5000 – 15000 base - Trình tự lặp lại số lần lặp lại trình tự telomere khác loài Hình 15: Một số trình tự lặp lại Telomere số loài - Cấu trúc T-loop Telomere Hình 16: T-loop - Ở trạng thái tế bào không phân chia, tức từ pha G2 trở đi, telomere liên kết với số loại protein gắn chuyên biệt lên trình tự nằm hay gần vùng telomere nhằm tạo nên cấu trúc phức tạp vững chắc, gọi T-loop Cấu trúcT-loop đóng vai trò bảo vệ đầu mút DNA nhiễm sắc thể khỏi tác động enzyme hay đáp ứng không thích hợp gây nguy hại đến DNA, tượng dung hợp đầu mút nhiễm sắc thể hay tượng tái tổ hợp tương đồng vùng telomere - Các protein telomere liên quan quan trọng để trì ổn định telomere điều chỉnh chiều dài telomere ♦ Protein T-loop: - Cấu trúc T-loop Telomere liên quan tới loại protein bám mạch: + POT1 (Protection of telomeres-1) hình thành cấu trúc T-loop, đoạn DNA phía vòng cung DNA uốn lại, tách làm mạch đơn, protein POT1 bám vào mạc 3’, làm nhiệm vụ bảo vệ mạch ngăn không cho mạch bắt cặp lại với + Các phức hợp TRF1 TRF2 protein tương tác với chúng Hình 17: Phức hợp protein TRF2 (Telomere Repeat binding Factor-2) gồm TRF2, phức hợp [MRE11, RAD50, NBS1], WRN (Werner Syndrome Helicase_enzyme helicase có hội chứng Werner-lão hóa nhanh), ERCC1/XPF (một enzyme endonuclease) làm nhiệm vụ bảo vệ đoạn cuối nhiễm sắc thể, kết hợp POT1 ngăn chặn bắt cặp dung hợp đoạn cuối NST với Ngoài ra, TRF2 tương tác với yếu tố phát tín hiệu sửa chữa NST để bảo telomere khỏi enzyme sửa chữa + Phức hợp protein TRF1 (Telomere Repeat binding Factor-1) gồm TRF1, Tankyrase ½, PINX1, Tin2 POT1, có vai trò việc kiểm soát tăng chiều dài telomere thông qua việc tiếp nhận telomerase lên telomere Ngoài ra, có enzyme khác Ku70/80, DNA-PK, Bloom helicase - Ngoài cấu trúc T-loop, telomere tiền telomere bị ràng buộc cấu trúc nucleosomes với nhiều loại protein histone khác nhau, đặc trưng vùng cấu trúc chromatin Các điểm histone liên quan đến trimethyl hóa H3K9 H4K20 trung tâm xác đinh khác biệt màu sắc từ 3-9 monolog (Suv39h h2) trung tâm xác định khác biệt màu sắc 4-20 monolog (Suv4-20 h2) Hơn nữa, protein chromatin HP1α , HP1β HP1γ gắn vào vùng cấu trúc telomere tiền telomere nhờ liên quan đến dư lượng H3K9 trimethyl hóa ♦ Giải thích vùng telomere lại gene: - Vùng telomere lànhững vùng dị nhiễm sắc chất, điều hòa chế bít gene qua biến đổi histon DNA Bít gene hiệu ứng vị trí, nghĩa gene bị bít hiệu ứng NST, đáp ứng lại tín hiệu môi trường Bít gene lan tỏa dọc phân tử DNA, làm tắt biểu nhiều gene Vì điều hòa chế bít gene nên vùng chứa đoạn DNA lặp lại mức độ cao mang ít, chí hoàn toàn biểu gene mã hóa protein Một sinh vật nhân thực nghiên cứu nhiều tượng bít gen nấm men Saccharomyces cereviseae, bít gene thực qua trình methyl hóa loại Acetyl hóa histone vùng telomere vùng có gene bị bít Đoạn NST dài khoảng 1_5kb, kết đặc gấp khúc.Các chất nhiễm sắc vùng acetyl hóa mức thấp so với vùng khác NST gene biểu yếu.Có gene mã hóa cho protein điều hòa bít gene SIR2, Ba protein gene mã hóa hình thành nên phức hệbít gene vùng chất nhiễm sắc mà chúng gắnvào Trong protein này, IS2 histone deacetylase Phức hệ bít gen huy động tới đầu mút protein liên kết đặc hiệu với trình tự lặp lại đầu mút (protein RAP1) - Sự huy động khởi đầu cho hoạt động loại nhóm acetyl đuôi histone Các histone bị loại acetyl bị phức hệ bít gene nhận ra, sau tượng loại acetyl hóa lan rộng theo NST, tạo nên vùng dị nhiễm sắc chất kết đặc Sự lan tỏa giới hạn vùng đầu mút số chế khác làm cản trở lan tỏa hiệu ứng SIR2, chủ yếu metyl hóa đoạn đuôi histone H3 Đó lí làm cho vùng telomere gen b) Chức Telomere - Telomere protein gắn khảm vùng thực hai chức qaun trọng: - Giúp phân biệt đầu mút thật NST với đoạn dứt gẵy khác NST từ NST khác tế bào Nhờ vậy, chế sửa sai tế bào phân biệt đâu đầu mút đâu đoạn đứt gãy để không sửa chữa nhầm mặt khác, DNA vùng đầu mút có ần số tái tổ hợp cao nên dễ bị phân giải, protein gắn kết với vùng đầu NST giúp hạn chế vấn đề - Telomere định tính toàn vẹn cấu trúc cho NST, NST không bảo vệ telomere, giai đoạn anaphase nguyên phân,khi hai centromere bị kéo hai phía đối diện, DNA bị đứt ra, kết làm NST bị hư hỏng, tách rời ra, cuối bị biến tế bào - Telomere có nhiệm vụ bảo vệ đầu mút NST Một tượng xảy trình chép DNA DNA polymerase tổng hợp bù đoạn mồi hai đầu mút NST, sau lần phân bào, telomere ngắn dần đi, đầu mút NST ngắn, chạm vào đoạn gene chức quan trọng, tế bào dần bị già hóa chết Mỗi lần NST phân chia telomere bị khoảng 50 – 100 base, Độ dài Telomere xem thước đo tuổi thọ tế bào - Telomere ó nhiệm vụ bảo vệ bền vững nhiễm sắc thể, chống lại suy thoái, chống lại tổ hợp sai lạc xếp lại trình chép DNA - Telomere điều hòa gen - Giúp nhiễm sắc thể bám vào màng nhân, tránh làm cho nhiễm sắc thể bị dính biến dạng - Mỗi lần NST phân chia telomere bị khoảng 50 – 100 base, chúng phân chia tới telomere trở nên ngắn không phân chia Độ dài Telomere xem thước đo tuổi thọ tế bào C ENZYME TELOMERASE - Telomerase ribonucleoprotein bao gồm phân tử RNA mẫu (TERC) enzyme phiên mã ngược (TERT) Thành phần RNA telomerase người có chừng 445 nucleotide, nucleotide 46-56 vị trí gắn vào đầu 3’-OH telomere, khuôn để từ thêm vào nucleotide telomere Telomerase người cầu thành thành phần sau: telomerase RNA (hTR hay hTERC), phân tử telomerase phiên mã ngược (hTERT), dyskerin (DKC1) Các gene quy định thành phần phân bố nhiễm sc thể khác genome người Gene hTERT dịch mã thành protein gồm 1132 acid amin Chuỗi polypeptide hTERT cuộn với hTERC, RNA không quy định tính trạng gồm 451 nucleotide hTERT có cấu trúc kiểu găng tay hở cho phép trùm lên sợi nhiễm sắc thể để thêm vào trình tự lặp lại telomere - TERT bao gồm 1132 amino acids phục vụ cho trình kéo dài mạch telomere từ TERC (như retrovirus) - Telomerase thực vật mà diện hầu hết tế bào eukaryote Cần ý telomere chìa khóa cho toàn tế bào thực vật Telomerase chép đoạn lặp lại TTAGGG (trình tự người động vật có xương sống) vào đuôi chromosome, nhằm trì chiều dài vùng telomere cuối NST sau trình nhân đôi Telomerase biểu tế bào mầm tế bào gốc, hầu hết tế bào soma trường thành không biểu telomerase Vì thế, NST bị ngắn dần sau chu kỳ tế bào, đến lúc chiều dài vùng elomere không đủ để bảo vệ đầu mút NST dẫn đến Apoptosis (tế bào chết theo chương trình) Hoạt động chép đầu mút NST phân tử DNA enzyme telomerase: Telomerase enzyme phiên mã ngược đặc biệt, mang sẵn RNA làm khuôn để tổng hợp DNA, nhờ vào enzyme hTERT có hoạt tính phiên mã ngược dùng mạch RNA để tổng hợp nên mạch đơn DNA.Vì thế, ribonucleoprotein có nhiệm vụ giúp kéo dài telomere tế bào Để hoạt động được, hTERT phải kết hợp với protein khác EST2, TEP1, SSB, DKC1 hTERC đoạn RNA có trình tự 5’-CUAACCCUAAC-3’, sử dụng làm khuôn phần bắt cặp bổ sung vào đầu 5’ telomere Enzyme có khả nhận vùng giàu G đầu 3’ Khi hoạt động hTERC sau gắn với đầu tận DNA nhiễm sắc thể hTERT xúc tác tổng hợp deoxynucleotide vào đuôi 3’ đoạn telomere lặp lại Khuôn RNA sau lại dịch chuyển qua vị trí đuôi 3’ đoạn telomere vừa tổng hợp Quá trình phiên mã ngược nhờ hTERT xảy suốt trình mã DNA Kết telomerase thêm đoạn 5’-GGTTAG vào đuôi 3’ mạch DNA Enzyme không tổng hợp nucleotic vào vị trí trống mạch DNA tổng hợp giống hoạt tính csc enzyme DNA RNA polymerase ,mà thay vào xúc tác phản ứng kéo dài chuỗi DNA từ đầu 3’ mạch khuôn dựa trình tự RNA đối mã Nhờ nhiều đoạn trình tự TTTAGGG lặp lại liên tiếp tổng hợp từ đầu 3’ mạch khuôn Dựa mạch tổng hợp này, DNA polymerase tiến hành tổng hợp đoạn DNA đầu mút mạch đối diện Hoạt động telomerase - D TELOMERE – TELOMERASE & CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN a) Telomere - chìa khóa kéo dài tuổi thọ - Từ ngàn đời nay, sinh-lão-bệnh-tử dường hoạt đông, enzyme vòng quay tất yếu sống Tuy nhiên người luôn mong muốn tìm m ột phương pháp giúp trẻ không già Khám phá ba nhà khoa học đạt giải Nobel Sinh học –Y khoa năm 2009 mở triển vọng cho người đường tìm phương pháp “cải lão hoàn đồng” - Trong sinh học, lão hóa (tiếng Anh: senescence, xuất phát từ senex tiếng Latin có nghĩa "người già", "tuổi già") trạng thái hay trình tạo nên tuổi tác, già nua - Lão hóa tế bào tượng tế bào phân lập trở nên hạn chế khả phân chia môi trường nuôi cấy Lão hóa thể đề cập đến trình trưởng thành già nua sinh vật Những trình không liên quan đến chế apoptosis (chết tế bào theo chương trình) Tuổi già sinh vật thường kèm theo biểu giảm khả chống chọi với stress, dần cân nội mội tăng nguy mắc bệnh tật Do đó, chết kết cục cuối lão hóa Một số nhà khoa học lĩnh vực biogerontology cho tuổi già thân loại bệnh cứu chữa được, vấn đề tranh cãi - Các nhà khoa học tập trung vào việc nghiên cứu chế sửa chữa tế bào cản trở sư lão hóa giúp ngăn ngừa bệnh tật - Trong nghiên cứu này, nhà khoa học tiến hành thực mótố người Do thái thuộc dòng Ashkenazi(Do thái gốc Đức), môt dân tộc chủng mà hệ di truyển nghiên cứu sâu rộng Ba nhóm người tham gia nghiên cứu: nhóm gồm 86 người già (trung bình 97 tuổi) khoẻ mạnh; nhóm gồm 175 người cháu nhóm thứ nhóm đối chiếu gồm 93 người mà bố mẹ có tuổi thọ bình thường - C ác nh khoa học thực việc nghiên cứu nhằm tìm giải đáp cho hai v ấn đề:1.Có phải người sống thọ có khuynh hướng có telomere dài hay không? Và vậy, liệu biến thái gene liên quan việc mã hóa cho telomerase người có liên hệ tới tạo thành telomere dài hay không?” Kết nghiên cứu dẫn đến câu trả lời “CÓ” cho hai vấn đề - V kết nghiên cứu cho thấy: vị cao niên sống 100 tuổi có thể chế đặc biệt, hoạt động 24/7 để sửa chữa các”phẩn cứng” (hardware) thể, trung tâm kiểm soát tế bào thể người sống bình thường lại suy yếu dần theo thời gian Nhóm người già “thừa hưởng gene đột biến (mutanf genes) làm cho hệ tạo thành telomesase có nhiều hoạt tính có khả trì chiểu dài telomere cách hiệu nghiệm Phần lớn người già không mắc bệnh liên quan tới tuổi già bệnh tim mach tiểu đường_ bệnh gây nhiểu tử vong cho người lớn tuổi - T nghiên cứu thú vị , nhà khoa học tiến đến tìm hiểu chế: theo biến đổi di truyền telomerase trì chiểu dài telomere.Sau cùng, họ hi vọng triển khai thuốc “nhái theo” telomerase mà cụ sống trăm tuổi may mắn có đ ược Như vậy, hành trình tiến đến mục tiêu trường sinh bất tử, rõ ràng, người có lí ðể hi v ọng … - Hiện nay, có số tổ chức tiến hành thương mại hóa ý t ưởng đạt giải Nobel dịch vụ liên quan đến Telomere, như: đo chiều dài telomere để tiên đoán tuổi thọ, đo chiều dài telomere để chẩn đoán nguy mắc bệnh tim bệnh khác.Tuy nhiên,hiêụ v ý nghĩa m ặt x ã hội phương pháp vấn đề mang nhiều tranh cãi b) Telomere ung thư: - Theo thống kê tổ chức y tế giới, năm có triệu người chết ung thư loại, chưa kể khoảng 15 triệu người khác mắc bệnh.Những nghiên cứu di truyền phân tử gần cho số hiểu biết chất, chế phát sinh bệnh ung thư khác Nhiều nghiên cứu cho thấy ung thư xảy thể khả kiểm soát phân bào Một chu trình tế bào bình thường gồm hai pha là: pha sinh trưởng (G1, G2) xen kẽ với pha chép DNA (pha S) phân bào Thời gian kéo dài chu trình tế bào pha điều khiển chặt chẽ tín hiệu nội bào ngoại bào để đảm bảo tế bào phân chia hợp lí Một tế bào bình thường phân chia 20-70 lần già chết Sự rối lọan protein thực chức điều khiển phân bào làm cho trình phân bào không kiểmsoát, kết tế bào phân chia liên tục chuyển sang trạng thái ung thư Nhưng tế bào ung thư trì mà không bị già hóa tế bào bình thường? Câu trả lời nằm enzyme telomerase - Đầu mút nhiễm sắc thể có đoạn telomere để bảo vệ Sau lần phân bào, đầu mút lại ngắn dần, đến lúc vượt qua giới hạn Hayflick tế bào, đoạn telomere bảo vệ đi, dẫn tới việc tế bào bị già chết Nhưng tế bào ung thư, người ta quan sát được: đoạn telomere đầu mút ngắn tế bào bình thường, trì Sở dĩ tế bào ung thư trì đoạn telomere bảo vệ nhờ enzyme telomerase Cơ chế họạt động enzyme đựơc nghiên cứu kĩ thu nhiều kết quả, mở nhiều hướng ứng dụng enzyme để điều trị bệnh ung thư - Chúng ta biết thể khó chống lại tế bào ung thư, hệ thống miễn dịch ta khó tìm tiêu diệt tế bào bất thường Vì enzyme telomerase cần thiết cho nhiều loại tế bào ung thư để trì chúng nên bất hoạt enzyme này, ta hoàn toàn khống chế ung thư Nếu điều chế loại thuốc hay vaccine có khả ức chế hoạt đ ộng enzyme telomerase mà không ảnh hưởng đến tế bào gốc hay tế bào mầm ung thư đẩy lùi Đây hướng nghiên cứu khả quan - Như vậy: việc phát trì hoạt động telomerase mức thích hợp giúp giảm trình lão hóa, lại song hành với việc phát telomerase “hung hăng” bị ung thư chết nhanh Đây trò oăm tạo hóa Giải Nobel mang ý nghĩa mặt triết học nhiều sinh học Đó ý nghĩa công tạo hóa, có sống phải có chết Cho dù nữa, người tìm thấy niềm an ủi rằng: từ hạt bụi tỷ tỷ hạt bụi vũ trụ, ta lại có may diện lần đời c) Một số phát thú vị liên quan đến Telomere - 2004: phụ nữ bị stress sống chung với đứa trẻ bị bệnh tìm thấy có telomere ngắn Các nghiên cứu khác cho thấy thiền định hình thức giảm căng thẳng kéo dài telomere - 2007: nghiên cứu đàn ông Scotland cho thấy người có telomere dài có 1/2 khả phát triển bệnh tim người có telomere ngắn Chiều dài telomere liên hệ đến cholesterol dự đoán nguy phát triển bệnh tim mạch - 2009: người có telomere ngắn liên quan đến di truyền bệnh tủy xương - 2010: chuột không cho dung dịch để kéo dài telomere số tế bào chết sớm so với chuột bình thường.Tác dụng đảo ngược lão hóa xảy sau tiêm dung dịch vào - 2011: nghiên cứu Anh cho thấy người có trình độ giáo dục có telomere ngắn so với người có trình độ giáo dục cao Những người có hoàn cảnh nghèo già mau bị nhiều bệnh liên quan đến tuổi già [...]... trình tự lặp lại thường là TTAGGG, Telomere có chiều dài 5000 – 15000 base - Trình tự lặp lại và số lần lặp lại của trình tự tại telomere là khác nhau giữa các loài Hình 15: Một số trình tự lặp lại ở Telomere của một số loài - Cấu trúc T-loop của Telomere Hình 16: T-loop - Ở trạng thái khi tế bào không phân chia, tức là từ pha G2 trở đi, thì telomere sẽ liên kết với một số loại protein gắn chuyên biệt... trimethyl hóa của H3K9 và H4K20 bởi trung tâm xác đinh khác biệt màu sắc từ 3-9 monolog (Suv39h và h2) và trung tâm xác định khác biệt màu sắc 4-20 monolog (Suv4-20 và h2) Hơn nữa, các protein chromatin HP1α , HP1β và HP1γ được gắn vào các vùng cấu trúc telomere và tiền telomere nhờ sự liên quan đến dư lượng H3K9 trimethyl hóa ♦ Giải thích vì sao vùng telomere lại không có gene: - Vùng telomere lànhững vùng... năng như nhau B CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TELOMERE a) Cấu trúc Telomere ♦ Vị trí của Telomere Hình 12: Vị trí của Telomere và Centromere trên NST Hình 13: Telomere ở người chứa hàng ngàn trình tự lặp lại của 6 Nucleotide: TTAGGG - Telomere là các trình tự giàu U lặp đi lặp lại nằm ở hai đầu mút của nhiễm sắc thể Các trình tự lặp lại này không mã hóa thông tin di truyền Hình 14: Telomere nằm ở đầu mút... được nữa Độ dài Telomere được xem như thước đo tuổi thọ của tế bào C ENZYME TELOMERASE - Telomerase là một ribonucleoprotein bao gồm một phân tử RNA bản mẫu (TERC) và một enzyme phiên mã ngược (TERT) Thành phần RNA của telomerase người có chừng 445 nucleotide, trong đó các nucleotide 46-56 là vị trí gắn vào đầu cùng 3’-OH của telomere, và đó là khuôn để từ đó thêm vào các nucleotide của telomere Telomerase... sửa chữa NST để bảo về telomere khỏi các enzyme sửa chữa + Phức hợp protein TRF1 (Telomere Repeat binding Factor-1) gồm TRF1, Tankyrase ½, PINX1, Tin2 và POT1, có vai trò trong việc kiểm soát sự tăng chiều dài telomere thông qua việc tiếp nhận telomerase lên telomere Ngoài ra, còn có các enzyme khác như Ku70/80, DNA-PK, Bloom helicase - Ngoài cấu trúc T-loop, telomere và tiền telomere vẫn bị ràng... như một cái vòng để sợi vô sắc móc vào, đó là nơi mà các sợi vô sắc gắn vào NST (khoảng 1 – 40 sợi, trung bình là 20 sợi) Dù cấu trúc và chức năng của kinetochore vẫn chưa được hiểu hết nhưng nó được biết là có chứa các dạng “động cơ ở cấp phân tử” Khi một sợi vô sắc kết nối với kinetochore, động cơ được kích hoạt, dùng ATP để kéo NST về 2 trung thể Hoạt động của động cơ cùng với sự polymere hóa và. .. vô sắc bắt đầu tìm kinetochore để gắn vào Một số sợi không gắn vào kinetochore tìm và tương tác với các sợi không gắn vào kinetochore khác ở cực bên kia của tế bào - Tương tự như việc “câu cá” Kinetochore là “lưỡi câu” bắt “cá” là các chromatid Trung thể giống như cái cần quay kéo các sợi vô sắc hay “dây câu” - Khi mỗi kinetochore được gắn vào một chùm sợi vô sắc và NST đã xếp hàng ở mặt phẳng xích đạo,... nội mội và tăng nguy cơ mắc bệnh tật Do đó, cái chết là một kết cục cuối cùng của lão hóa Một số nhà khoa học trong lĩnh vực biogerontology cho rằng tuổi già bản thân nó là một loại bệnh và có thể cứu chữa được, mặc dù đây là một vấn đề đang tranh cãi - Các nhà khoa học đã tập trung vào việc nghiên cứu một cơ chế sửa chữa tế bào cản trở sư lão hóa và có thể giúp ngăn ngừa bệnh tật - Trong nghiên cứu mới... tính hơn và có khả năng duy trì chiểu dài của các telomere một cách hiệu nghiệm hơn Phần lớn những người già này không mắc những bệnh liên quan tới tuổi già như bệnh tim mach và tiểu đường_ những bệnh gây nhiểu tử vong nhất cho các người lớn tuổi - T ừ các nghiên cứu thú vị trên , các nhà khoa học đang tiến đến tìm hiểu cơ chế: theo đó các biến đổi di truyền của telomerase duy trì được chiểu dài telomere. Sau... khác.Tuy nhiên,hiêụ quả v à ý nghĩa về m ặt x ã hội của phương pháp trên vẫn đang là vấn đề mang nhiều tranh cãi b) Telomere và ung thư: - Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới, hằng năm có trên dưới 9 triệu người chết vì ung thư các loại, chưa kể khoảng 15 triệu người khác mới mắc bệnh.Những nghiên cứu về di truyền phân tử gần đây đã cho chúng ta một số hiểu biết cơ bản về bản chất, cơ chế phát sinh các ... b) Giảm phân D MỘT SỐ VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TELOMERE Chương II – A LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU B CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TELOMERE a) Cấu trúc Telomere b) Chức Telomere C ENZYME TELOMERASE D TELOMERE – TELOMERASE... TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TELOMERE a) Cấu trúc Telomere ♦ Vị trí Telomere Hình 12: Vị trí Telomere Centromere NST Hình 13: Telomere người chứa hàng ngàn trình tự lặp lại Nucleotide: TTAGGG - Telomere. .. TELOMERASE & CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN a) Telomere – chìa khóa kéo dài tuổi thọ b) Telomere ung thư c) Một số phát thú vị liên quan đến Telomere Tài liệu tham khảo: Telomere and telomerase in cancer