端粒長検出

テロメール長検出（telomere）は真核生物線形ゲノムDNA末端の特殊な構造であり、DNA配列と蛋白質形成の複合体であり、正常染色体末端部間に融合が発生しないようにし、各染色体の完全性を保証し、細胞成長と分裂周期を制御し、そして細胞アポトーシス、細胞転化と永久生物学と密接に関連する。

　　端粒長検出（telomere）は真核生物線形ゲノムDNA末端の特殊な構造であり、DNA配列と蛋白質形成の複合体であり、正常染色体末端部間に融合が発生しないようにし、各染色体の完全性を保証し、細胞成長と分裂周期を制御し、細胞アポトーシス、細胞転化と永生化学と密接に関連する。

正常なヒト細胞は分裂過程において、DNAの複製はその最端の小さな配列を複製することができず、細胞が分裂するたびにDNAが短縮される。これは「染色体末端の縮小」である。DNA末端にはテロメア配列の保護があるため、DNA複製は一部のテロメア配列だけを損失し、正常なDNA配列に危害を及ぼすことはない。細胞が何度も複製され、テロメアがある程度短くなると、正常なDNA配列が不安定になり、細胞も老化と死に向かい始める。研究によると、正常な場合、人体細胞は平均50回ほど分裂複製した後、自ら毒素を産生して壊死することが明らかになった。これは「ハイフリック限界」である。

本製品キットは2色蛍光qPCR（SYRBgreen+VIC）を用いてエンド顆粒の相対長さを測定し、測定対象は血液、口腔スワブまたは細胞DNAである。このキットには以下の特徴がある。

1.安定：全過程閉管操作、交差汚染なし。

内参遺伝子はマルチコピーであり、エンド顆粒量との差が低下した。

3.便利：操作が簡単で、電気泳動ステップが必要ありません。

4.定量：△CT値、エンド顆粒の相対長さを定量的に測定することができる。

　　端粒長検出比較的簡単な検出であり、大量の開始DNA（約50 ng）を必要としない。末端粒子信号（T）と参照単一コピー遺伝子信号（S）を測定し、平均TL（Telomere Length、末端粒子長）に比例するT／S比率を計算することにより、相対TLの決定に用いることができる。この技術の性質は高スループット検出に応用できるため、大規模な人々の研究に広く用いられている。しかし、Q−PCRは相対的な定量しか提供しないため、データは通常、別の方法で決定された平均TLを有する参照細胞系と比較しない限り、kb形式の絶対末端粒子長では現れない。この方法の測定結果の変異係数が10%を超える可能性があることを示す研究がある。また、異なる単一コピー遺伝子を使用しているため、異なる実験室間の結果には大きな違いがある可能性があります。また、Q−PCRは最短エンド顆粒に関する情報を提供しない。最後に、TL測定のためのQ−PCRは、非整数倍性のために複製されたり失われたりする可能性がある癌研究には適さない可能性がある。したがって、Q−PCRの適用性は通常の二倍体と核型が安定しているサンプルに限られる。

テロメアは、すべての脊椎動物の線形染色体末端における非符号化直列反復性（TTAGGG）n配列である。T環はテロメアの特殊な構造であり、テロメア保護蛋白質Shelterin複合体と直接または間接的に結合し、染色体末端をDNA二重鎖断裂と識別されないように保護する。

テロメアは真核細胞染色体末端が反復性のdna配列と特殊なテロメア結合タンパク質からなる特殊な構造であり、脊椎動物のテロメアはgに富む短二本鎖反復配列ttagg直列からなる。テロメアは染色体末端の分解、融合、再配列を防止し、それによって染色体の独立性、完全性、安定性を維持することができる。テロメアはコード機能を備えていないが、科学者は「生命の時計」と呼ばれている。テロメアの長さと安定性が細胞の寿命を制御し、細胞のがん化と老化と密接に関連しているからだ。

正常なヒト体細胞において、エンド顆粒の長さは細胞分裂に従って徐々に短縮され、細胞が分裂するたびに、エンド顆粒の長さは1つ短縮され、20〜30個のヌクレオチドを損失し、エンド顆粒がある程度に短縮されると、核蛋白質構造の欠損を誘導し、複製性老化を触発し、細胞増殖の減速、成長の停滞、乾性減退、分化能力の喪失などの現象が現れる。同時に、短縮されたテロメア上の特定のテロメア特殊結合タンパク質の損失はまた、細胞がテロメア末端を誤ってdna断裂部位と認識し、それによってdna修復機能を起動し、短テロメア染色体間の末端融合を招き、染色体の融合は細胞に糸分裂異常をもたらし、細胞周期が停滞し、さらにp 53タンパク質によって誘導された細胞アポトーシスを引き起こす。

また、p 53などの遺伝子突然変異により細胞周期検出点が欠陥した細胞は複製性老化を乗り越え、分裂を続け最終的に危機期に入る。この時期にはごく少数の細胞がテロメラーゼを発現し、テロメラーゼ活性を活性化させ、細胞テロメラーゼの長さを修復し維持し、細胞を癌細胞に永生化させる。テロメア異常による疾患には、白血病、再生障害性貧血、骨髄増殖異常、先天性角化不良なども含まれる。テロメアは人類の老化と疾病の発生過程において極めて重要な役割を果たしており、テロメア繰り返し配列の長さ変化は細胞の運命を決定しているため、端粒長検出テロメア生物学研究における重要な実験方法である。

さらに、端粒長検出老化疾患や腫瘍においても重要な診断価値がある。また、個体によって細胞中のテロメアの短縮度が異なり、細胞内の染色体によってテロメアの短縮度が異なる、一方、長さが3 kb以下の末端粒子は短末端粒子と定義され、平均末端粒子長ではなく最短末端粒子長は末端粒子機能の喪失、dna損傷の誘発、細胞生存の制限に重要な役割を果たす。そのため、単一染色体レベルでヒトテロメアの長さと短テロメアの比率を正確、簡単、迅速、高スループットで検出できる方法が必要である。

テロメア関連遺伝疾患の発展過程において、テロメアが短いと疾患の早発を引き起こす。研究が進むにつれて、肥満、喫煙、運動不足、慢性ストレスなどのライフスタイル要因が循環末梢血白血球中の末端粒子の長さに影響を与えることがますます認識されてきた。また、テロメア機能障害を引き起こすテロメア短縮は、不妊症、関節炎、糖尿病、がん、心血管および神経退行性疾患などの多くの年齢関連疾患と関連している。したがって、これらの疾患の発生を予測することができる安定かつ繰り返し可能なエンド顆粒長測定方法は非常に重要である。

しかし、発表されたエンドパーティクル関連疾患の大規模な人々の研究は本質的に相関性の研究であり、エンドパーティクルの平均長さまたは相対的なエンドパーティクルの長さの情報のみを提供している。DNA損傷反応を誘発するのは最短のテロメアであり、哺乳動物の複製性老化を引き起こすという多くの証拠がある。従って、既存の端粒長測定方法は優劣を問わず、それぞれに長所がある。

簡単で実行しやすい高スループット測定方法は大規模な人々の疫学研究に用いられてエンドパーティクル関連疾患を発見することができ、異なるエンドパーティクル長分布のより正確な測定方法を提供してエンドパーティクル長と関連疾患の間の可能なメカニズムを探すことができる、もちろん、高スループットで正確で多方面の情報を提供できるエンドパーティクル検出方法は、私たちの研究の目標になるべきである。