端粒酶相关研究进展论文

瑞拉菌素产生菌的诱变选育及发酵条件优化研究 【摘要】： 瑞拉菌素(zuelacmycin)是本实验室从秦岭山区土壤中分离筛选的一株放线菌产生的氨基糖苷类农用抗生素。该菌株属于委内瑞拉链霉菌秦岭变种。前期研究表明瑞拉菌素对多种植物病原真菌均有较强的抑制作用,但由于其发酵活性产物含量太少,限制了对其进一步的研究应用。为了提高其发酵液的生物活性和有效成分含量,本试验从三方面对其进行研究:一是以委内瑞拉链霉菌秦岭变种RL-2(Streptomyces venezuelaevar. qinlingensis RL-2)为出发菌株,分别采用紫外线、氯化锂及紫外线加氯化锂的复合诱变方式对其进行诱变选育;二是对高产菌株的发酵条件优化进行研究;三是对瑞拉菌素抑菌机理进行了初步研究。主要研究结果如下: (1)三种不同诱变法对RL-2菌株处理后,共挑出354株突变菌株。通过对354株突变菌株进行初筛和复筛结果表明:复合诱变是一种相对有效的育种手段,在复合诱变的紫外线照射时间为45s和氯化锂浓度为的情况下,获得一株瑞拉菌素的高产突变菌株UVL-108且连续传接7代其遗传特性较稳定。生测试验结果表明:突变株UVL-108对小麦赤霉病菌、烟草赤星病菌、苹果轮纹病菌、番茄灰霉病菌和稻瘟病菌等5种植物病原真菌和枯草芽孢杆菌、白菜软腐病菌等细菌的抗菌活性相比出发菌株均有显著提高。其中,UVL-108发酵液对上述5种植物病原真菌的毒力分别是出发菌株的、、、和倍,其中对瘟病菌的抑菌活性挺高最大。对枯草芽孢杆菌和白菜软腐病菌相对效价分别提高了68%和;采用活体组织法,测定了出发菌株和突变株UVL-108对油菜菌核的防效,结果表明突变株UVL-108的对油菜菌核病的防效明显好于出发菌株,发酵原液在稀释10倍的浓度下,其相对防效较出发菌株提高了。 (2)对高产菌株UVL-108发酵优化的研究结果表明,其最佳液体培养基组成为淀粉1%,黄豆饼粉,葡萄糖,碳酸钙,磷酸氢二钾;最佳发酵条件为:初始pH值,接种量6%,发酵时间为为72h-96h,培养温度为28℃,摇床转速为150r/min。 (3)本论文对UVL-108的活性产物抑菌机理作了初步研究,以稻瘟病菌为指示菌,结果表明其活性产物能强烈抑制病原菌菌丝的生长和孢子的萌发,引起病原菌菌丝生长畸形,菌丝扭曲或膨大、分枝增多等。

如何保护染色体：端粒DNA是由简单的DNA高度重复序列组成的，染色体末端沿着5'到3' 方向的链富含 GT。在酵母和人中，端粒序列分别为C1－3A/TG1－3和TTAGGG/CCCTAA，并有许多蛋白与端粒DNA结合。端粒DNA主要功能有：第一，保护染色体不被核酸酶降解；第二，防止染色体相互融合；第三，为端粒酶提供底物，解决DNA复制的末端隐缩，保证染色体的完全复制。端粒、着丝粒和复制原点是染色体保持完整和稳定的三大要素。同时，端粒又是基因调控的特殊位点, 常可抑制位于端粒附近基因的转录活性（称为端粒的位置效应，TPE）。在大多真核生物中，端粒的延长是由端粒酶催化的，另外，重组机制也介导端粒的延长。 端粒与人体衰老挂上了钩：第一、细胞愈老，其端粒长度愈短；细胞愈年轻，端粒愈长，端粒与细胞老化有关系。衰老细胞中的一些端粒丢失了大部分端粒重复序列。当细胞端粒的功能受损时，就出现衰老，而当端粒缩短至关键长度后，衰老加速，临近死亡。第二、正常细胞端粒较短。细胞分裂会使端粒变短，分裂一次，缩短一点，就像磨损铁杆一样，如果磨损得只剩下一个残根时，细胞就接近衰老。细胞分裂一次其端粒的DNA丢失约30～200bp(碱基对)。第三、研究发现，细胞中存在一种酶，它合成端粒。端粒的复制不能由经典的DNA聚合酶催化进行，而是由一种特殊的逆转录酶——端粒酶完成。正常人体细胞中检测不到端粒酶。一些良性病变细胞，体外培养的成纤维细胞中也测不到端粒酶活性。但在生殖细胞、睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。令人注目的发现是，恶性肿瘤细胞具有高活性的端粒酶，端粒酶阳性的肿瘤有卯艇癌、淋巴瘤、急性白血病、乳腺癌、结肠癌、肺癌等等。人类肿瘤中广泛地存在着较高的端粒酶耥端挝酶作为肿瘤治疗的靶点，是当前较受关注的热点之一。分类：1.端粒酶是一种反转录酶，能以自身的RNA为模板合成端粒DNA。2.端粒酶（或端粒体酶）是一种能延长端粒末端的核糖蛋白酶，主要成分是RNA和蛋白质，其含有引物特异识别位点，能以自身RNA为模板，合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，从而延长细胞的寿命甚至使其永生化。3.端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶，能够利用自身RNA为模板合成端粒DNA，使端粒延伸并维持其稳定。端粒酶功能行使最低限度需要两个部分，RNA组成和催化亚单位。RNA组分（human telomerase RNA，hTR）为端粒酶合成端粒重复序列提供了模板，催化亚单位（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）含有保守的逆转录酶模体。 解读诺贝尔医学奖：什么是端粒和端粒酶近日，诺贝尔基金会宣布，将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。什么是端粒和端粒酶呢？端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。形态学上，染色体DNA末端膨大成粒状，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。在某些情况下，染色体可以断裂，这时，染色体断端之间会发生融合，或者断端被酶降解。但正常染色体不会整体地互相融合，也不会在末端出现遗传信息的丢失(被降解之类)。可见端粒在维持染色体和DNA复制的完整性有重要作用。真核生物双螺旋DNA双链复制时，会有一小段DNA引物连接在复制的起始部位，在合成酶的作用下，在引物后依次连接上A、T、C、G(脱氧核苷)，形成新的DNA链。复制完成后，最早出现的起始端引物会被降解，留下的空隙没法填补，这样细胞染色体DNA将面临复制一次就缩短一些的问题。这种缩短的情况在某些低等生物的特殊生活条件下可以观察到，但却是特例。事实上，染色体虽经多次复制，却不会越来越短。早期的研究者们曾假定有一种过渡性的环状结构来帮助染色体末端复制的完成，但后来却一直未能证实这种环状结构的存在。20世纪80年代中期，科学家们发现了端粒酶。当DNA复制终止时，端粒酶的作用下，通过端粒的依赖模版的复制，可以补偿由去除引物引起的末端缩短，因此在端粒的保持过程中，端粒酶至关重要。随着细胞分裂次数的增加，端粒的长度是在逐渐缩短的，当端粒变得不能再短时，细胞不再分裂，而会死亡。并且发现，体细胞端粒长度大大短于生殖细胞，胚胎细胞的端粒也长于成年细胞。科学家发现，至少可以认为在细胞水平的老化，和端粒酶的活性下降有关。因此，有人希望能把端粒酶注入衰老细胞中，延长端粒长度，使细胞年轻化，或者是给老人注射类似端粒酶的制剂，延长老者的端粒长度，达到返老还童的目的。但生物整体的老化，是一个非常复杂的问题，端粒的长度只是决定衰老的一个因素，因此端粒酶抗衰老，目前只具理论价值，连动物实验都很少，更别说应用于人了。不过，端粒的缩短，的确和很多疾病有关。许多研究发现，基因突变、肿瘤形成时，人体的端粒可表现出缺失、融合或序列缩短等现象。而且，在一些癌症细胞中，端粒酶活性增高，它与端粒之间有某种联系，所以这些癌细胞可以分裂很多次。某些特定的癌细胞，如果可以阻止端粒酶，端粒就会变短，癌细胞就会死亡。所以深入研究端粒和端粒酶的变化，是目前肿瘤研究中的一个新领域。

文献综述是对论文选题研究现状的梳理，但并不仅仅是把文献进行简单的堆砌与罗列，而是需要在总结梳理别人研究的同时，对已有的研究做出评价，也就是说有述有评，这也是为什么文献综述也叫做文献述评的原因。