端粒和端粒酶:解開人類衰老及癌癥之謎

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2009年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予3位美國科學家,以表彰他們“發(fā)現端粒和端粒酶是如何保護染色體的”。端粒和端粒酶為何物?它們如何保護染色體?醫(yī)學專家對這一研究成果進行了通俗解釋。
    黑龍江省醫(yī)學會腫瘤專業(yè)委員會主任委員、哈爾濱醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院結直腸外科主任王錫山教授介紹,在生物細胞核中,有一種易被堿性染料染色的線狀物質,人們稱之為“染色體”。在染色體的末端,有個外形像帽子的特殊結構,這就是端粒。作為染色體末端的“保護帽”,端粒具有維持染色體的相對穩(wěn)固、防止DNA互相融合及重組的功能,猶如衛(wèi)兵那樣守護染色體不受損害。而端粒酶的作用則是幫助合成端粒,并使端粒的長度得到穩(wěn)定。
    “端粒不僅與染色體的個性特質和穩(wěn)定程度密切相關,而且還涉及細胞的壽命、衰老與死亡等諸多方面?!蓖蹂a山表示,在生命的初期,端粒酶異常活躍,之后細胞每分裂一次,端粒就變短一次,如果變得太短,細胞不再分裂,衰老就將開始。假若端粒酶活性很高,端粒的長度就能得到保持,細胞的老化就被推遲。同樣,這一原理也能解釋癌細胞無限增殖的機理,因為如果端粒長度可以長期維持,癌細胞也就將“生生不息”,無情地吞噬生命。
    王錫山說,人類對端粒的興趣可追溯到上世紀30年代至40年代。在此期間,兩位生物學家分別在玉米和果蠅的基因組中發(fā)現,染色體末端與從中間斷裂的染色體殘端不同,末端不會像殘端那樣頻繁地發(fā)生重排。繼而他們將這種染色體末端的特殊結構命名為“端?!?,這兩人因此先后獲得了諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。但當時沒有先進的工具和手段,人們未能從分子水平進一步探討端粒的結構和功能。直至此次3位科學家的卓越表現,才使端粒研究成為一個科研金礦。
    “在惡性腫瘤日益威脅人類健康的今天,圍繞端粒和端粒酶這條線索窮追不舍,有望早日攻克癌癥這一醫(yī)學難題?!蓖蹂a山說。