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  sijie199396 2016-01-14 00:00:00

  端粒，簡單解釋就是DNA末端的那一段特殊序列。詳細的解釋，我把2009年諾獎時的文章貼出來，希望有幫助哈。 染色體不僅要指導其他蛋白質(zhì)的合成，同時，這張藍圖也需要被不斷的拷貝，分配到新的細胞中去。這時，問題就出現(xiàn)了。在合成新的DNA鏈的時候，需要有一個起始物先與原有的DNA模板結(jié)合，接下來后續(xù)的核苷酸才能接在這個起始物后面，并且按照和相應堿基配對的原則，形成新的DNA鏈，與模板如同兩條拉鏈一樣結(jié)合在一起。而這個起始物（引物）就像拉鎖Z先端的那個扣，不過在生物體內(nèi)這個引導DNA合成的“扣”并不是DNA，而是一小段RNA序列，這段序列會在DNA新鏈合成后被切除。也就是說，與Z初的DNA模板相比，新合成的鏈就短了這節(jié)由RNA替代的序列。 更要命的是，DNA是有方向性的，DNA聚合酶是個直性子，在模板鏈上只會向一個方向移動（從5'到3'端）復制新鏈，而不能左右兼顧。如果，這段序列出現(xiàn)在DNA模板的中段，從其上游向下進行合成工作的DNA聚合酶會補充這些工作。但是如果這種缺失發(fā)生在Z先段的話，那DNA聚合酶就無能為力了。這么看來新復制出的DNA必將越來越短，那Z終必然會導致重要基因的失去活性，其中，處境Z危險還是位于DNA末端的“端粒”。不過，也正是因為它們大無畏的犧牲精神才換來了，DNA和染色體完整的結(jié)構(gòu)和功能。這種保護功能，Z終在杰克•紹斯塔克（Jack Szostak）使用線性質(zhì)粒和端粒構(gòu)建人工染色體不會被降解”的工作中，得以證明。 不過，端粒的長度畢竟是有限的，在復制過程中會不斷缺失，Z終影響DNA的正常功能。特別是對于一些分裂頻繁的細胞（如血細胞），這種影響更大，那這些細胞是如何避免問題產(chǎn)生的呢？在后來的觀察中發(fā)現(xiàn)，這些的細胞的端粒在縮短到一定程度后，會重新恢復長度，那么又是哪個神奇的“裁縫”在做這項“修補工作”呢？在隨后的工作中，伊麗莎白•布萊克本（Elizabeth Blackburn）和卡蘿爾•格雷德（Carol Greider）不斷改進實驗手段，尋找答案。經(jīng)過不斷優(yōu)化條件。1984年的圣誕節(jié)，勤奮的卡蘿爾同學打開暗盒曝光X光片，終于清楚地看到了這個作為“裁縫”的酶。這種酶活性不依賴于DNA模板，只對端粒DNA進行延伸，而對隨機序列的DNA底物不延伸；并且該活性不依賴于DNA聚合酶]。由于同源重組對序列沒有特異性的要求并且依賴于DNA聚合酶的活性，至此，她們澄清了這兩種假說，證明了有一種"酶"來延伸端粒DNA。這種酶后來被命名為"端粒酶"（telomerase）。 在端粒和端粒酶的作用被明確之前，關于細胞和機體壽命的問題僅僅停留在假說的層面。而關于端粒的發(fā)現(xiàn)，為這個問題給出了一個較為明確的答案。細胞的壽命在很大程度上取決于端粒的長度和端粒酶的活性，當端粒耗盡，細胞就會降解死亡?？茖W獎已經(jīng)將其應用于衰老研究之中。更有意思的是，癌細胞之所以會“永生”繁殖，就是憑借細胞內(nèi)高活性的端粒酶。對端粒酶的檢測，也成為癌癥診斷的重要手段之一。隨著對端粒和端粒酶研究的深入，我們會對生命周期有更清晰的認識，“長生不老”的愿望也許真能實現(xiàn)。

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