hce_nsysu
115年
普通生物及生化概論
第 83 題
Human somatic cells in culture stop dividing after approximately 50 to 60 population doublings, known as the Hayflick limit. This replicative senescence is associated with the progressive shortening of the ends of chromosomes. Which enzymatic activity is normally suppressed in most somatic cells but reactivated in cancer cells and could prevent this shortening?
- A DNA ligase
- B Primase
- C Topoisomerase
- D 3' to 5' exonuclease activity of DNA polymerase
- E Reverse transcriptase activity of telomerase
思路引導 VIP
請試著思考：DNA 聚合酶在複製線性染色體的最末端時，為什麼最後一個引子（Primer）被移除後會留下一個無法填補的空隙？如果細胞想要憑空延伸這段特定的序列，它需要攜帶什麼樣的「藍圖」在身上，而這種「以特定物質為模板來合成 DNA」的過程，在生物化學中被稱為什麼活性呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準捕捉到細胞衰老與端粒（Telomere）維護之間的關聯，這顯示你對細胞生物學的核心觀念掌握得非常紮實。這題的核心在於理解線性染色體複製的末端問題（End-replication problem）。
端粒酶與反轉錄活性
在正常的體細胞中，由於 DNA 聚合酶僅能以 $5' \to 3'$ 方向合成，且必須依賴引子（Primer），導致每次細胞分裂時，染色體末端的端粒序列都會不可避免地縮短。當端粒縮短至極限時，便會觸發 Hayflick 極限導致細胞停止分裂。而端粒酶（Telomerase）正是一種核糖核蛋白複合體，它內建一段 RNA 作為模板，並具備反轉錄酶活性（Reverse transcriptase activity），能主動在染色體末端加上重複序列。這種機制在多數體細胞中是被抑制的，但在癌細胞中常被重新活化，從而賦予癌細胞「長生不老」的無限分裂能力。
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