染色体端粒DNA缩短与细胞增殖

一项研究，进入危象状态的细胞，染色体末端-末端融合事件，通常发生在同一条染色体的两条姐妹染色单体之间（图A)。出国看病机构爱诺美康了解到，成对的染色单体出现在细胞周期的G2期到S期，此时细胞从亲本染色体产生两条染色单体之后、M期（两条染色单体分离）之前。融合更倾向发生在姐妹染色单体末端（而不是两条不相关染色体末端），至少有以下两个原因。

首，由于拥有联合着丝粒，两条姐妹染色单体及其末端在空间上非常贴近；

第二，不同染色体臂的端粒DNA由于未知的原因，其缩短速度不同。

在DNA复制时重新合成的两条同源的端粒DNA(如人类9号染色体的染色单体长臂末端上的成对端粒）拥有完全一致的分子结构。

因此，如果一条染色单体的端粒末端缩短、损伤及变得易于融合，另一条姐妹染色单体的端粒末端很可能处于同样的状态。

出国看病机构爱诺美康介绍，在随后的有丝分裂中，这些融合的染色单体的两个着丝粒随着纺锤体迁移而向相反方向移动，由此形成显著的分裂后期桥（anaphasebridge)，这经常出现端粒广泛受损的细胞中。有丝分裂的动力作用结果使双着丝粒的染色单体（即一个染色单体拥有2个着丝粒）在某个随机位点发生断裂。这将会产生两个新的染色体末端，这些新形成的末端都没有端粒。这种没有端粒保护的染色体末端很容易发生彼此融合，或与其他非同源染色体的无端粒末端发生融合。

出国看病机构爱诺美康介绍，端粒DNA缩短与细胞增殖。

在这个实验中，对感染Epstein-Barr病毒后逃避体外培养所致袞老的人淋巴细胞进行传代培养，每次传代都将部分细胞保留用于进行端粒DNA分析。

每次传代意味着3〜6次细胞群体倍增。通过使用一些限制性内切酶处理基因组DNA来测M端粒长度，这钱限制性内切酶不会切开构成端粒DNA的“TTAGGG”重复序列，但足会剪切染色体除端粒外的DNA。

经过此处理后剩下的唯一高分子量基因组片段即为端粒限制性片段（TRF)。苏长度可通过凝胶电泳及Southern印迹实验进行测量。Southern印迹实验使用的探针可以识别“TTAGGG”序列。因为细胞间端粒长度不同，每个细胞间端粒DNA缩短的程度也不同，所以每个样本中端粒DNA的长度异质性很大。如图所示，非永生化人淋巴细胞的TRF在每次细胞传代后会缩短50〜100bp。当TRF长度小于3kb后，细胞进入危象状态。细胞摆脱危象状态（即永生化）后，其端粒长度保持在比危象状态细胞端粒稍长的状态。

出国看病机构爱诺美康介绍，模式图显示，端粒DNA(红色）在周而复始的细胞生长分裂过程中持续缩短,直到失去保护末端染色体的能力，端粒缩短促使细胞进入危象状态。事实上，图A中的TRF不仅包括每个端粒末端单纯的TTAGGG重复序列，还包括位于每个端粒内侧的大段TTAGGG类似序列，而这类似序列可能并没有保护染色体末端的功能。当TTAGGG重复序列少于约12个重复拷贝后，端粒就会丧失其保护功能。需要注意的是，此图并非完全按比例绘制：端粒DNA长度通常为5〜10kb，而染色体DNA(蓝色)通常有数千万个碱基对(bp)。