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长春花为多年生草本植物。它是一种防治癌症的良药,据现代科学研究,长春花中含70多种生物碱。其中长春碱和长春新碱对治疗恶性肿瘤如绒癌、淋巴肉瘤及儿童急性白血病等都有一定疗效,是国际上应用最多的抗癌植物药源。目前有关长春花研究主要集中在药理药化方面,相关的细胞遗传学研究甚少,对其端粒相关的研究更是鲜有报道。
端粒,是定位于真核生物染色体物理末端的一种特化结构,它能防止染色体末端降解、阻碍因核内修复机制错误识别引起的末端融合,因而与细胞衰老、凋亡、分化、癌变等多种重大生命活动都有着密切的关系。之前研究发现真核生物的端粒序列高度保守,常由6-7bp的简单重复单元串联组成,如动物中常见的人类端粒序列5-TTAGGG-3,植物中常见的拟南芥端粒序列5-TTAGGG-3。但这类序列也并非唯一,先后有人在一些昆虫,植物中发现了例外的序列,如果蝇中的转座子样的端粒,葱属植物中卫星重复序列和转座子共同组成的端粒,暗示端粒功能的实现可能有多种机制。
本实验前期发现长春花染色体末端缺乏常规简单重复序列样端粒,而部分端粒序列出现在染色体靠近着丝粒的部位。基于此,本研究以长春花为材料,采用染色体微切克隆技术对长春花染色体末端DNA组分进行分析,构建了其长臂末端DNA文库,通过对克隆子的分析、鉴定,筛选出了一个定位于长春花染色体末端的重复序列CR211。CR211含有较多的(AAACCCT)简并序列,与黄瓜Gypsy逆转座子高度同源。利用单引物扩增技术克隆了长春花内部端粒旁侧序列DLP1000,FISH分析显示该序列在染色体末端和着丝粒处都有分布。另外,通过双色荧光原位杂交分析我们比较了微卫星序列和拟南芥端粒序列在染色体上的定位情况,发现微卫星序列多分布于近着丝粒处,与内部端粒共定位。暗示长春花的端粒序列与微卫星序列位置相近,相关的研究还需进一步佐证。
本文的研究结果为进一步鉴别长春花当前的端粒相关序列提供了可能,同时也为长春花中独特的端粒分布现象是否来源于古老长春花染色体剧烈的末端融合提供了一定证据。