端粒竟然是這樣悄悄讓您變老的—關于端粒的深入研究


三位科學家Elizabeth Blackburn、Carol Greider以及Jack Szostak在2009年,因發現“端粒和端粒酶是如何保護染色體的”這一成果獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。自此,端粒與衰老之間的研究發展的态勢一發不可收拾。


端粒的縮短被認爲是細胞衰老的生物學标記。我們的遺傳物質大都藏在細胞的染色體中,染色體就像一條長跳繩,在跳繩的兩端,各有一節保護裝置叫做端粒,來确保細胞内的DNA以及遺傳信息能否完整穩定的存在,染色體進行複制時,每複制一次,就丢失一小段末端DNA,端粒是我們染色體的保護帽,細胞每經過一次分裂,端粒都會丢掉一點點,無法再縮短時,細胞就會因爲無法分裂而死亡。而端粒磨損後,染色體保護帽逐漸消失,細胞分裂次數減少,導緻重要器官中細胞數量逐漸減少。端粒也因此被科學家們稱爲“生命時鍾”。


端粒能夠阻止細胞進入無限分裂。不是所有的細胞都可以無限期分裂,而端粒在被細胞分裂縮短後很容易被延長。常見于發生在卵子,精子和大多數幹細胞中。常規細胞不能替代丢失的信息。所以在正常細胞中,端粒随着随後的細胞分裂而越來越短。一旦端粒嚴重不足,細胞就會停止分裂并進入細胞衰老狀态,準備被免疫系統清除。如果癌細胞能夠實現有限期分裂,那控制癌症一定會實現跨世紀的成功。


編碼區中的損傷是很難發現的,而端粒能夠保護染色體編碼區。一般情況下,DNA是兩段互補的序列組成,能夠彼此鍵合。DNA損傷也可以自發的将一個堿基對變成另一個。如果沒有保護帽的保護,編碼區有可能與其他分子鍵合,形成嚴重後果。如果兩條染色體或者一條染色體與其他物質分子彼此鍵合,那将是一場災難。而染色體末端使用保護帽可以很好的解決這個問題,防止編碼區與其他位置結合。保護帽與DNA的鍵合方式與DNA堿基配對方式相同。