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端粒是线性染色体末端的核酸蛋白复合体,保护着染色体末端的稳定性和完整性。在真核生物中,少数物种采用同源重组途径或转座子途径复制端粒DNA,大部分物种(细胞)主要依赖端粒酶途径复制端粒DNA。这提示端粒酶途径可能比其他非端粒酶依赖途径具有进化上的优越性。酿酒酵母可以采用端粒酶或同源重组途径来调控端粒长度,因而酿酒酵母是分析和验证上述假说的良好模型。我们的工作发现,利用同源重组复制端粒的Ⅱ型存活子细胞虽然整体基因组相对稳定,但它的复制性寿命却显著低于端粒酶阳性细胞。复制性寿命终点的细胞形态分布以及复制性衰老偶联的不育性分析均表明,Ⅱ型存活子复制性寿命的缩短是细胞衰老所致。进一步分析表明,与端粒酶阳性细胞一样,Ⅱ型存活子的复制性寿命在能量摄入限制下得到延伸,而在SIR2敲除时明显下降。与端粒酶阳性细胞不同的是,Ⅱ型存活子的rDNA重组率比端粒酶阳性细胞显著降低。FOBl敲除或SIR2过表达不影响Ⅱ型存活子细胞的复制性寿命。在Ⅱ型存活子细胞中重新导入端粒酶后,细胞端粒长度缓慢地回复到端粒酶阳性细胞水平,但复制性寿命即刻被修复到正常值。通过细胞交配试验,我们还发现端粒同源重组与端粒酶一样能够有效维持端粒酶缺失细胞的连续传代能力,但却无法使细胞的复制性寿命达到端粒酶阳性细胞水平。这些数据共同表明,在维持细胞复制潜能方面,端粒酶比同源重组具有明显的优越性。我们的实验证据支持端粒酶依赖的端粒DNA复制途径在进化上具有优越性,即为何大多数真核细胞优先选用端粒酶复制和调控其端粒长度。