Длина теломер

Тестирование на длину теломер (telomere) - это особая структура на конце линейной геномной ДНК эукариотического организма, комплекс последовательностей ДНК и образования белков, который позволяет избежать слияния между концами нормальной хромосомы, обеспечивает целостность каждой хромосомы, контролирует циклы роста и деления клеток и тесно связан с отмиранием клеток, клеточным преобразованием и вечной биохимией.

　　Длина теломер(telomere) - это особая структура на конце ДНК линейного генома эукариотического организма, комплекс последовательностей ДНК и белков, который позволяет избежать слияния между концами нормальной хромосомы, обеспечивает целостность каждой хромосомы, контролирует циклы роста и деления клеток и тесно связан с цитопатией, клеточным преобразованием и вечной биохимией. ДНК человека состоит из повторяющихся последовательностей TTAGGG (см. рисунок справа).

Нормальные человеческие клетки в процессе деления, репликация ДНК не может воспроизвести маленькую последовательность в конце, что приводит к тому, что после каждого деления клетки ДНК несколько сокращается, что называется « хромосомная концевая дефляция». Поскольку конец ДНК защищен последовательностью теломеров, репликация ДНК теряет только часть последовательности теломеров, не ставя под угрозу нормальную последовательность ДНК. Когда клетки реплицируются несколько раз, а теломеры сокращаются до определенной степени, нормальная последовательность ДНК становится нестабильной, и в это время клетки начинают двигаться к старению и смерти. Исследования показывают, что в нормальных условиях клетки человека некротизируются из - за производимого ими токсина после среднего деления и репликации около 50 раз, что является « пределом Хеврика».

Набор реагентов для этого продукта использует двухцветную флуоресцентную QPCR (SYRBgreen + VIC) для определения относительной длины теломер, которые исследуются на кровь, мазок полости рта или клеточную ДНК. Набор имеет следующие характеристики.

1. Стабилизация: Полная работа замкнутой трубки, без перекрестного загрязнения.

2. Надежность: Однотрубное обнаружение теломеров и эндогенных женьшеней для уменьшения помех между отверстиями.

Внутренний женьшень имеет несколько копий, и разница с теломером уменьшается.

3.Удобно: Управлять просто, без шагов электрофореза.

4.Количественное: значение КТ, которое может количественно определять относительную длину теломер.

　　Длина теломерЭто относительно простой тест, который не требует большого количества исходной ДНК (около 50 нг). Соотношение T / S рассчитывается путем измерения сигнала теломер (T) и эталонного однократного генетического сигнала (S), который прямо пропорционален среднему TL (Telomere Length, длина теломер) и поэтому может быть использован для определения относительного TL. Поскольку свойства этой технологии могут быть применены к высокопроизводительному обнаружению, она широко используется в крупномасштабных исследованиях популяций. Однако, поскольку Q - PCR обеспечивает только относительную количественную величину, данные обычно не представлены в виде абсолютной длины теломер в kb, если они не сравниваются с эталонной клеточной линией со средним TL, определенным другим методом. Исследования показывают, что коэффициент изменчивости результатов этого метода может быть выше 10%. Кроме того, результаты могут сильно различаться между различными лабораториями из - за использования различных монокопий генов. Кроме того, Q - PCR не предоставляет информацию о самых коротких теломерах. Наконец, Q - PCR, используемый для измерения TL, может быть неприменим к исследованиям рака, где гены эндогенных копий могут быть скопированы или потеряны из - за неполного мультипликатора. Таким образом, применимость Q - PCR ограничивается образцами с нормальным двойником и устойчивым ядерным типом.

Теломеры представляют собой некодирующую последовательность последовательного повторения (TTAGGG) n в конце линейной хромосомы всех позвоночных. 3 'концевая одноцепочечная суспензия теломер вторгается в двухцепочечную ДНК, образуя Т - кольца, которые также приводят к смещению цепи, создавая одноцепочечные теломеры D - кольца. Т - кольца представляют собой особую структуру теломер, которые прямо или косвенно связываются с комплексом теломер - протеинов Shelterin, защищая концы хромосом от распознавания как разрывы двойной цепи ДНК.

Теломеры - это особая структура, состоящая из повторяющихся последовательностей ДНК и специальных белков, связывающих теломеры в конце хромосомы эукариот, где теломеры позвоночных состоят из коротких двухцепочечных повторяющихся последовательностей, богатых g. Теломеры предотвращают разложение, слияние и перегруппировку конечной части хромосомы, тем самым поддерживая независимость, целостность и стабильность хромосомы. Хотя теломеры не имеют функции кодирования, ученые называют их « часами жизни», потому что длина и стабильность теломер контролируют продолжительность жизни клеток и тесно связаны с раком и старением клеток.

В нормальных человеческих соматических клетках длина теломер будет постепенно сокращаться с делением клеток, каждый раз, когда клетки делятся, длина теломер сокращается, потеря от 20 до 30 нуклеотидов, когда теломеры сокращаются до определенной степени, вызывает отсутствие структуры ядерных белков, вызывает репликативное старение, наблюдается замедление размножения клеток, стагнация роста, снижение сухости, потеря способности дифференцировать и другие явления. В то же время потеря некоторых специфических связывающих белков теломер на укороченных теломерах также может привести к тому, что клетки ошибочно идентифицируют конец теломеры как точку разрыва ДНК, тем самым запуская функцию восстановления ДНК, что приводит к конечному слиянию между короткотелоидными хромосомами. Слияние хромосом может вызвать аномальное митоз в клетках и застой клеточного цикла, что, в свою очередь, вызывает гибель клеток, вызванную белком p53.

Кроме того, мутации в генах, таких как p53, приводят к тому, что клетки с дефектными точками клеточного цикла перескакивают через репликативное старение, и продолжающееся деление в конечном итоге вступает в кризисный период, когда очень немногие клетки экспрессируют теломеразу, активируя активность теломеразы, восстанавливая и поддерживая длину теломер клеток, делая клетки вечными раковыми клетками. Чрезмерное сокращение теломер и активность теломеразы были обнаружены в 90% раковых клеток, таких как рак прямой кишки, молочной железы, легких и простаты. К числу заболеваний, вызванных аномалиями теломер, относятся лейкемия, анемия с нарушениями регенерации, аномалия гиперплазии костного мозга и врожденная кератоз. Теломеры играют чрезвычайно важную роль в процессе старения и возникновения болезней у людей, и изменение длины повторяющихся последовательностей теломер определяет судьбу клеток, поэтомуДлина теломерЭто важный экспериментальный метод в биологии теломер.

Кроме того,Длина теломерТакже имеет важное диагностическое значение при болезнях старения и опухолях. Из - за различий в родословной длина теломер в хромосомах человека (длина двухцепной зоны обычно составляет от 0,5 до 20 кб) намного меньше, чем у большинства лабораторных модельных организмов; И степень сокращения теломер в разных клетках разных людей различна, а степень сокращения теломер в разных хромосомах в клетках различна; В то время как теломеры длиной менее 3 кб определяются как короткие теломеры, самые короткие теломеры вместо средней длины теломер играют важную роль в потере функции теломер, вызывая повреждение ДНК и ограничивая выживание клеток. Поэтому существует настоятельная необходимость в методе, который может точно, просто, быстро и с высокой пропускной способностью определять длину теломер человека и соотношение коротких теломер на уровне отдельных хромосом.

При развитии генетических заболеваний, связанных с теломерами, раннее начало заболевания может быть вызвано, когда теломеры короче. По мере того, как исследования углубляются, растет понимание того, что факторы образа жизни, такие как ожирение, курение, отсутствие физических упражнений и хронический стресс, влияют на длину теломер в циркулирующих периферических лейкоцитах крови. Кроме того, сокращение теломер, приводящее к дисфункции теломер, связано со многими возрастными заболеваниями, такими как бесплодие, артрит, диабет, рак, сердечно - сосудистые и нейродегенеративные заболевания. Поэтому важно иметь стабильные и повторяющиеся методы измерения длины теломер, которые могут предсказать возникновение этих заболеваний.

Тем не менее, в основном все опубликованные крупномасштабные популяционные исследования заболеваний, связанных с теломерами, по существу являются релевантными исследованиями, которые дают информацию только о средней длине теломер или относительной длине теломер. Существует множество доказательств того, что реакция на повреждение ДНК вызывает самые короткие теломеры, которые вызывают репликативное старение у млекопитающих. Длина самых коротких теломер является ключевым биомаркером, определяющим судьбу клеток и начало старения, но метод обнаружения коротких теломер требует много времени и усилий, чтобы достичь высоких требований потока. Таким образом, существующие методы измерения длины теломер независимо от плюсов и минусов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

Аномальное изменение длины теломер может произойти на ранней стадии заболевания, и длина теломер может стать ранним показателем скрининга некоторых заболеваний через несколько десятилетий или даже вспомогательным диагностическим показателем или показателем предварительной оценки. Простые и доступные методы тестирования с высоким потоком могут быть использованы в эпидемиологических исследованиях больших популяций для выявления заболеваний, связанных с теломерами, а более точные методы обнаружения для распределения длины теломер могут быть использованы для поиска возможных механизмов между длиной теломер и сопутствующими заболеваниями; Конечно, методы обнаружения теломер, которые являются как высокопроизводительными, так и точными и предоставляют многогранную информацию, должны быть целью нашего исследования.