2009年诺贝尔奖生理学或医学奖端粒与端粒酶

2009年诺贝尔生理学或医学奖——端粒与端粒酶学号：姓名：专业：2021/10/1012009年10月5日诺贝尔瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白·布莱克本(ElizabethBlackburn)、美国巴尔的摩约翰·霍普金医学院的卡罗尔-格雷德(CarolGreider)、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克(JackSzostak)以及霍华德休斯医学研究所，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理。2021/10/1021简介2获奖科学家4

获奖成果—端粒酶5获奖成果的理论意义和应用前景3获奖成果—端粒2009年诺贝尔生理学或医学奖2021/10/103卡罗林斯卡医学院方面称，这三人“解决了生物学上的一个重大问题”，即在细胞分裂时染色体如何进行完整复制，如何免于退化。其中奥秘全部蕴藏在端粒和端粒酶上。由染色体根冠制造的端粒酶(telomerase)是染色体的自然脱落物，能引发衰老和癌症。端粒也被科学家称作“生命时钟”。在新细胞中，细胞每分裂一次，端粒就缩短一次。1.简介2021/10/104当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂而死亡。伊丽莎白，布莱克本他们发现的端粒酶，在一些失控的恶性细胞的生长中扮演重要角色。大约90%的癌细胞都有着不断增长的端粒及相对来说数量较多的端粒酶。2021/10/105伊丽莎白·布莱克本(ElizabethBlackburn澳大利亚2009年诺贝尔生理学或医学获奖科学家卡萝尔·格雷德(CarolGreider)杰克·绍斯塔克(JackSzostak)美国英国伦敦2021/10/106伊丽莎白·布莱克本(ElizabethBlackburn)Ӂ1948年出生于澳大利亚，拥有美国和澳大利亚双重国籍。Ӂ1975年拿到英国剑桥大学博士学位。Ӂ

1990年开始担任美国加利福尼亚大学旧金山分校生物学和生理学教授。Ӂ2007年伊丽莎白·布莱克本因学术成就卓著曾被美国《时代》周刊评为年度全球最具影响力的100个人物之一。2.获奖者2021/10/107杰克·绍斯塔克(JackSzostak)美国人。1952年生于伦敦，在加拿大长大。1977年在康奈尔大学获得博士学位。师从中国工程学院外籍院士吴瑞教授目前是马萨诸塞综合医院遗传学教授，并同时任职于美国霍华德·休斯医学研究所2.获奖者2021/10/108卡萝尔·格雷德(Carolreider)1961年出生在美国加利福尼亚州，1987年获得博士学位，其导师正是伊丽莎白·布莱克本，之后曾在美国科尔德斯普林实验室从事博士后研究1997年起开始担任约翰斯·霍普金斯大学医学院教授2.获奖者2021/10/109193019781980赫尔曼·马勒和芭芭拉·麦克林托克发现染色体末端的一个特殊结构他们认为该结构可以阻止染色体彼此黏附,并设想其可能具有保护性作用。3.获奖成果—端粒的发现赫尔布莱克波恩在研究一种简单的池生生物四膜虫的染色体时,获得了一个突破性的发现,在该动物编码核糖体RNA的染色体两端是一个重复的DNA序列,5′(C-C-C-C-A-A)n3′,其中n在20和7之间。布莱克波和绍斯塔克,两人决定在相差甚远的不同物种中进行交叉研究

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2021/10/1010绍斯塔克进而对酵母端粒的结构进行研究,发现酵母与四膜虫的端粒结构非常相似,而端粒片段长度的不同反映了染色体中DNA数量的差别。他们发现来自四膜虫的端粒DNA可对酵母菌的染色体起到保护作用从而证明了其功能的保守性。1982绍斯塔克研究小组构建了世界上第一个酵母人工染色体绍斯塔克与布莱克波恩携手成功组装出两端为CCCCAA序列的微型染色体。当这些微型染色体注入到酵母细胞中后,在细胞分裂时,这种CCCCAA的DNA序列在复制时对染色体起到了保护作用,他们首次将这些遗传保护帽命名为“端粒”(Telomere）2021/10/10113.获奖成果—端粒2021/10/1012

3.获奖成果—端粒2021/10/1013概念组成作用真核细胞线性染色体末端的一组重复DNA序列，通常由富含鸟嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序列组成。由端粒蛋白和端粒DNA组成对染色体有保护作用端粒序列具有高度保守性缺陷端粒DNA复制时，负责复制的酶不能复制线性DNA分子尾部，这样就在端粒区域产生一段单链区域，导致部分端粒

DNA的丢失，经过一次次复制端粒便会慢慢地缩短，当端粒缩短至一定程度，细胞无法继续分裂，并在形态和功能上都表现出衰老特征3.获奖成果—端粒2021/10/1014格雷德在细胞抽提物中发现酶活性的标志在发现端粒的结构和功能后格雷德在其导师布莱克波恩带下开始研究端粒DNA的合成是否由未知的酶控制1984经过试验排除端粒序列是由内源DNA为模板,

格雷德与导师共同将这种酶命名为——端粒酶(Telomerase)4.获奖成果—端粒酶的发现2021/10/10154.获奖成果—端粒酶2021/10/1016RNA（作为模板）蛋白质（反转录酶）在端粒DNA的复制时，端粒酶既有模板，又有逆转录酶这两方面的作用。其与端粒3´端结合后，以其RNA为模板，经反转录延长端粒，从而保护DNA双链末段免遭降解及相互融合。

组成端粒酶是一种RNA与蛋白的复合体，它以自身RNA上的一个片段为模板通过逆转录合成端粒重复序列，并通过一种RNA依赖性聚合酶（如逆转录酶）机制加到染色体3’末端以延伸端粒。4.获奖成果—端粒酶

作用

概念2021/10/1017端粒的保护,维持和端粒的缩短形成了端粒调节的对立统一体“一方面，对端粒的保护维持了遗传物质的稳定性，而另一方面，DNA复制的内在特性却注定了体细胞的寿命”生殖细胞中端粒酶的活性保证了端粒初始长度的恒定，而体细胞缺乏端粒酶活性而