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2009年，因為”發現端粒和端粒酶是如何保護染色體的“這一研究成果，Elizabeth Blackburn、Carol Greider以及Jack Szostak獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。也讓大眾第一次聽說了“端粒”這個詞匯。

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作者：kope

那么端粒是如何被發現的呢？在DNA復制過程中，依據堿基互補原則合成新的DNA鏈，由此合成的新鏈和舊鏈之間呈現互補關系，從而構成了一個完整的DNA雙鏈。DNA每進行一次復制，DNA鏈末端就會丟失一小截。但是，DNA所攜帶的遺傳信息對人體至關重要，如果這樣復制下去，那就會導致DNA鏈上存在的遺傳信息遭到丟失，從而導致無法維持機體的長期穩定。在染色體末端有一長串不帶遺傳信息的DNA序列，就是端粒。這樣染色體每次復制時丟失的是一小段端粒，并不會影響到染色體攜帶的遺傳信息的完整性，也就解決了復制過程中丟失遺傳信息的問題。

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通俗點來講就是：我們的遺傳物質大都藏在細胞的染色體中，染色體就像一條長長的鞋帶，在鞋帶的兩頭，各有一段 “保護裝置”來確保細胞內的DNA以及遺傳信息能夠穩定完整的存在，這種保護裝置就是端粒。

在染色體進行復制時，每次丟失一小段這種末端DNA，這樣就不會對染色體所攜帶的遺傳信息造成丟失，解決了復制過程中丟失遺傳信息的問題。當端粒無法再縮短時，細胞就會因為無法分裂而死亡，端粒也因此被科學家們稱為“生命時鐘”。

因此，端粒的縮短被認為是細胞衰老的生物學標記。端粒的長度決定了細胞分裂的次數，控制著細胞衰老和死亡的過程，進而決定人的壽命長短。

另一種端粒結構

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近日，荷蘭萊頓物理研究所研究人員發現了另一種端粒結構。在這里，核小體靠得更近，因此珠子之間不再有任何游離DNA。這最終會產生一個大的DNA螺旋。分子力光譜法將DNA的一端附著在載玻片上，而另一端則粘著一個微小的磁球。然后在這個球上方的一組強磁鐵將“珍珠串”拉開。通過測量將珠子一個個拉開所需的力，就可了解更多關于“繩子”如何折疊的信息。

研究人員表示，如果知道分子的結構，就可更深入地了解基因是如何打開和關閉的，以及細胞中的酶如何處理端粒，如它們是如何修復和復制DNA的。新的端粒結構的發現將提高人們對身體組成部分的理解，而這最終將幫助人們研究衰老和癌癥等疾病，并開發抗擊它們的藥物。

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05236-5

“長壽開關”

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在分子水平上對端粒染色質的結構知之甚少。這種柱狀結構主要由H2A羧基末端和組蛋白氨基末端尾部以協同方式穩定。柱狀構象導致DNA螺旋的暴露，這可能使其容易受到DNA損傷和DNA損傷反應的影響。構象也以另一種開放狀態存在，其中一個核小體被解壓并翻轉出來，這暴露了組蛋白表面的酸性斑塊。這項工作中揭示的結構特征表明了參與端粒維持的蛋白質因子可以以其緊湊的形式獲得端粒染色質的機制。

然而遺憾的是，端粒酶在人體正常體細胞中活性卻很低，起不到什么作用，但是在生殖細胞、干細胞以及絕大多數癌細胞中，端粒酶的活性卻維持在較高的水平，從而保證了這些細胞具有無限增殖的潛力。如果延長端?；蛘呒せ铙w細胞中的端粒酶是否可以達到延長壽命、永葆青春的目的呢？

參考資料：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05236-5

https://www.cas.cn/kj/202209/t20220921_4848301.shtml?from=singlemessage

注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。

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