端粒和端粒酶与衰老_癌症的潜在关系_2009年诺贝尔生理学或医学奖简介

端粒与端粒酶的研究解读诺贝尔生理学或医学奖一、本文概述自人类踏入科学研究的领域以来，生命的奥秘一直是科学家们孜孜不倦探索的主题。

作为生命科学的两大支柱之一，医学领域的研究进展对人类生活的影响深远而持久。

每年的诺贝尔生理学或医学奖揭晓，都会引发全球范围内的广泛关注，因为它不仅代表了该领域最前沿的科学成果，更预示了未来医学可能的突破方向。

本文将以诺贝尔生理学或医学奖为背景，深入探讨端粒与端粒酶的研究，解读这一重大科学奖项背后的科学意义和影响。

端粒和端粒酶是生物学中的两个重要概念，它们在细胞生物学、分子生物学和遗传学等领域有着广泛的应用。

端粒是真核生物染色体末端的特殊结构，具有保护染色体末端、防止染色体融合和降解的重要作用。

而端粒酶则是一种特殊的逆转录酶，能够合成端粒DNA，从而维持端粒的长度和稳定性。

近年来，随着对端粒和端粒酶研究的深入，科学家们发现它们在细胞衰老、癌症发生和发展等方面扮演着重要的角色，因此，对端粒与端粒酶的研究不仅具有重要的理论价值，也具有广阔的应用前景。

本文将从端粒与端粒酶的基本概念入手，详细介绍它们在生物学中的重要作用，回顾相关的科学发展历程，并重点解读近年来诺贝尔生理学或医学奖中涉及端粒与端粒酶的重要研究成果。

通过对这些成果的深入分析和解读，我们希望能够更好地理解端粒与端粒酶在生命科学中的地位和价值，同时也为未来的医学研究提供新的思路和方法。

二、端粒与端粒酶的基本概念端粒，也被称为端区或端粒DNA，是真核细胞线性染色体末端的特殊结构。

它们像一顶帽子，保护着染色体的末端，防止其受到损伤或与其他染色体发生融合。

端粒的存在对于维持染色体的完整性和稳定性至关重要。

端粒主要由重复的非编码DNA序列组成，这些序列在染色体末端形成特定的结构，从而起到保护作用。

端粒酶则是一种特殊的逆转录酶，能够合成端粒DNA。

其主要功能是在端粒DNA受到损伤或缩短时，通过添加重复的DNA序列来修复端粒，从而保持染色体的稳定性和长度。

端粒与端粒酶——衰老与疾病的预测因子生工食品学院食品科学与营养系章宇0010141摘要：端粒和端粒酶是现代生命科学领域研究的热点，端粒封闭了染色体的末端并维持了染色体的稳定性，端粒缺失会引起染色体融合并导致细胞的衰老及死亡。

端粒酶的活化可延长染色体末端DNA，维持基因组的稳定，并且端粒酶活性的异常表达又会引起细胞永生化或转化成癌细胞。

由于端粒和端粒酶在细胞分裂中有其独特的作用，因此对端粒及端粒酶结构和功能研究，有助于阐明细胞衰老和恶变的机制，对抗衰老及肿瘤的诊断、治疗都具有重要的理论和实际价值。

关键词：端粒；端粒酶；衰老；预测因子1 诺贝尔奖获奖成果——端粒和端粒酶是如何保护染色体的人的生老病死，这或许是生命最为简洁的概括，但其中却蕴藏了无穷无尽的奥秘。

2009年10月5日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth H. Blackburn）、卡罗尔·格雷德（Carol W. Greider）和杰克·绍斯塔克（Jack W. Szostak），以表彰他们发现“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”。

这3位科学家的发现“解决了一个生物学重要课题, 即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制, 同时还能受到保护且不发生降解”，由此可能揭开了人类衰老和罹患肿瘤等严重疾病的奥秘。

2 端粒、端粒酶的结构与功能70年代末，Blackburn和Gall首次阐明四膜虫rDNA分子的末端结构，现在人们已经明确端粒是真核细胞线形染色体末端的具有高度保守的重复核苷酸序列和蛋白质的复合体[1]。

人类端粒DNA 由基本序列单元TTAGGG反复串联而成，不具有编码任何蛋白质功能，进化上高度保守[2]。

端粒像帽子一样扣在染色体的两端，维护着染色体的完整性和稳定性，作用是防止染色体被降解、融合和重组，从而保证了遗传信息的完整性，使遗传信息在细胞分裂时能够完全复制，使后代细胞准确获得完整的遗传信息。

端粒(酶)的结构功能及其与衰老和癌症的关系
梁铮铮;胡剑
【期刊名称】《细胞生物学杂志》
【年(卷),期】2003(25)1
【摘要】端粒是真核生物线性染色体末端由重复DNA序列和蛋白质结合形成的复合结构。

在哺乳动物中,其特殊的环形结构与多种结合蛋白形成了端粒功能的基础。

端粒酶具有逆转录酶特性和维持端粒长度的功能,其活性与恶性肿瘤的发生密切相关。

衰老是大多数真核细胞分裂到一定次数后必然走上的道路,端粒的缩短是其中重要的调控因素,并在早衰症患者中表现出异常。

癌细胞的恶性转化过程中,端粒酶的激活是一重要步骤,此过程可受到多水平多途径的调节。

癌症和衰老相互联系,端粒酶可能在两者交错的网络中体现了这一联系。

【总页数】7页(P8-14)
【关键词】端粒形态;端粒酶;结构;功能;衰老;癌症
【作者】梁铮铮;胡剑
【作者单位】中国农业大学农业生物技术国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R361.3;R730.2
【相关文献】
1.端粒和端粒酶与衰老、癌症的潜在关系——2009年诺贝尔生理学或医学奖简介[J], 孔令平;汪华侨
2.解开衰老及癌症发生之谜的"金钥匙"——黑龙江省肿瘤学专家解读端粒和端粒酶奥秘 [J], 衣晓峰;孙理;邱黎
3.端粒、端粒酶同衰老与癌症关系的研究进展 [J], 薛广生
4.端粒(酶)同癌症与衰老关系的研究进展 [J], 马鹤雯;张玉静;阮承迈;陈守义;张立树
5.端粒与端粒酶在衰老和癌症中的作用 [J], 潘敬远
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端粒与端粒酶的研究进展【摘要】研究显示，端粒酶活性被激活，可维护端粒的长度，细胞将会延缓衰老，避免癌变。

此外，端粒酶的发现还在理论上丰富和发展了分子肿瘤学，据研究显示90％的人体肿瘤与端粒酶相关，若我们通过端粒酶活性的检测，提前预知肿瘤的发生，从而提前预防和治疗，或者若我们能使癌细胞中的端粒酶再度“休眠”，恶性肿瘤就会停止生长，以此来治疗癌症。

【关键字】端粒端粒酶肿瘤癌症衰老染色体1.端粒和端粒酶的概述2009年，美国的三位科学家Elizabeth H·Blackburn、Carol W·Greider和Jack W·Szostak发表了题为“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

也是从这一重大研究成果开始，端粒和端粒酶的研究为人类衰老和肿瘤带来了福音。

端粒是真核细胞染色体末端的帽子样的结构，它具有稳定染色体末端结构，防止染色体DNA降解和末端融合，保护染色体结构基因，调节正常细胞生长等作用。

同种生物不同组织的细胞，甚至相同组织的不同细胞由于处于不同的生命时相，端粒的长度也不一样。

由此可发现端粒的长度跟细胞的寿命、衰老与死亡有密切关系，所以端粒的长度被称为“生命时钟”【1】。

端粒酶(telomerase)是一种以自身RNA为模板，将端粒DNA合成至染色体的核糖核蛋白复合物(ribonucleoprotein，RNP)。

端粒长度的维持需要端粒酶的激活。

所以端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。

端粒酶的活性存在于人的生殖细胞、肿瘤细胞、永生化细胞系和再生性组织中，一般情况下酶的活性处于抑制状态，只有当端粒体受到损伤的时候，端粒酶才被激活。

由于端粒和端粒酶对肿瘤和癌症的发生有很大关系，所以近年来，端粒和端粒酶的研究也比较多，且主要是在妇产科学、基础医学、心血管疾病、泌尿科学、外科学等方面，其中端粒酶与肿瘤形成关系的研究占总文献比例最大【2】。

2009年诺贝尔生理学或医学奖引言2009年，诺贝尔生理学或医学奖揭晓了由三位科学家共同获得的荣誉。

他们通过对细胞生物学和遗传调控的研究，做出了重要的贡献，为人类健康和医学领域的发展带来了突破性的进展。

本文将对这三位诺贝尔奖获得者及其研究成果进行介绍和分析。

诺贝尔奖获得者2009年诺贝尔生理学或医学奖由伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德尔和杰克·沙泌尔共同获得。

他们的研究突破了细胞生物学和分子遗传学的重要难题，为后续研究和治疗疾病提供了重要的理论基础。

研究成果端粒酶逆转录酶的发现和功能伊丽莎白·布莱克本和卡罗尔·格雷德尔的工作主要集中在细胞端粒酶逆转录酶（telomerase）的研究上。

端粒酶逆转录酶是一种能够延长染色体末端的酶，它在细胞分裂过程中起着关键的作用。

在布莱克本和格雷德尔的研究中，他们发现了端粒酶逆转录酶的存在，并揭示了它与细胞衰老和癌症发展之间的关系。

通过对细胞中端粒酶逆转录酶的活性进行研究，布莱克本和格雷德尔发现了一种叫做“端粒”的结构。

端粒位于染色体末端，能够保护染色体免受损伤和衰老。

他们的发现为后续研究提供了重要的线索，帮助科学家们更好地理解染色体的稳定性和细胞衰老的机制。

RNA干扰的发现与应用杰克·沙泌尔的工作则集中在RNA干扰（RNA interference）的研究上。

RNA干扰是一种基因调控的机制，通过介导特定RNA分子的降解或抑制，来控制靶基因的表达。

沙泌尔的研究发现了一种叫做“小干扰RNA”的分子，它们能够干扰靶基因的转录或翻译过程。

这项发现不仅揭示了RNA干扰机制的存在，还为科学家们开辟了一条新的基因治疗途径。

利用小干扰RNA可以有效地靶向控制基因表达，为治疗疾病提供了新的思路和方法。

科学意义和应用前景这三位诺贝尔奖获得者的研究成果为细胞生物学和遗传调控领域带来了重大的突破，对生命科学的发展产生了深远影响。

端粒和端粒酶的发现及其与衰老和一些人类疾病的关系
黄文涛;郭向前;尹世金;戴甲培
【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(028)004
【摘要】指出了端粒和端粒酶的发现解决了线性染色体"末端复制问题",澄清了细胞分裂期间染色体末端如何被复制,以及染色体如何得到保护不至退化.对端粒和端粒酶的研究还加深了人们对衰老和癌症等重大生物医学问题的理解,也为人们寻找和设计药物或手段来延缓衰老和治疗疾病提供了契机.
【总页数】7页(P66-72)
【作者】黄文涛;郭向前;尹世金;戴甲培
【作者单位】中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074;中南民族大学,武汉神经科学和神经工程研究所,武汉,430074;中国科学院,生物物理研究所,北京,100101;中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074;中南民族大学,武汉神经科学和神经工程研究所,武汉,430074;中南民族大学,电子信息工程学院,武汉,430074;中南民族大学,武汉神经科学和神经工程研究所,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】Q255;R339.3
【相关文献】
1.端粒和端粒酶与衰老、癌症的潜在关系——2009年诺贝尔生理学或医学奖简介[J], 孔令平;汪华侨
2.端粒－端粒酶与衰老退行性变的关系 [J], 韩晶;杨泽
3.端粒及端粒酶与衰老关系的研究进展 [J], 王玉华;付丽佳;王浩;叶加
4.卵巢癌微血管密度与人类端粒酶及人类端粒酶转录酶表达的关系 [J], 黄望珍;周钧
5.端粒、端粒酶与人类衰老和肿瘤 [J], 沈兰;左伋
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中国热带医学2010年第10卷第6期CHINA TROPICAL M EDICINE Vol.10No.6June 2010［研究进展］现对端粒和端粒酶，其功能及其与衰老的关系作一概述。

1端粒及端粒酶1.1端粒端粒是真核生物线性染色体末端重要的DNA-蛋白质复合结构，在植物、微生物、动物的染色体中广泛存在，其端粒DNA 很相似，由简单的富含G 的串联重复序列组成。

不同物种的染色体端粒长度不同[1]。

人类端粒全长约5~10Kb ，小鼠50Kb 。

端粒的重复序列具有极性，一条链富含G ，称G 链，互补链富含C ，称C 链，G 链3’末端为单链悬突，单链端粒高度保守，末端形成特殊的环状结构（D-loop 、T-loop ）以稳定端粒。

由于端粒序列富含鸟嘌呤，端粒可以在链内和链间形成非Watson-Crick 的G-G 碱基配对，并形成鸟嘌呤四联体，中间配位结合一个一价金属离子的二级结构，该结构有很大的动力学稳定性。

端粒的相关序列：在端粒重复序列的两侧，还经常有中等重复序列组成的端粒相关序列[2，3]。

人、酵母、果蝇中相关序列长度从几Kb 到几百个Kb 不等，是染色体内部端粒或端粒相关的重复序列。

相关序列对端粒的稳定性：如防止降解、染色体断裂后的修饰以及在减数分裂中染色体的联会起辅助作用。

端粒部分的DNA 受到蛋白质因子的保护。

端粒区DNA 并不与组蛋白结合形成核小体，有特殊的蛋白分子与之形成DNA-蛋白质复合体，免受核酸酶消化与剪切。

虽然端粒DNA 自身能形成巧妙的保护结构，但这种结构必须靠端粒DNA 与端粒结合蛋白结合成特殊的复合结构，才能保证染色体稳定性。

1.2端粒酶由于常规DNA 聚合酶不能完全复制端粒线性DNA 分子末端，端粒会随DNA 复制、细胞增殖而逐渐缩短，每次约50~200bp 。

端粒酶至少由3个亚单位组成,即RNA 亚单位HTR （Human telomerase RNA ）、端粒酶催化亚单位TERT （Telomerase reverse transcriptase ）和端粒酶蛋白亚单位TEP1（Telomerase associated protein 1）[4]。

2009年诺贝尔生理学或医学奖研究成果介绍摘要：2009年10月5日瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会宣布将本年度诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth H Blackburn)、卡罗尔·格雷德(Carol W．Greider)和杰克·绍斯塔克(Jack W．Szostak)，以表彰他们在上世纪80年代发现了“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。

本文主要介绍端粒和端粒酶是如何保护染色体的。

关键词：端粒，端粒酶，染色体Elizabeth Blackburn教授1948年出生在澳大利亚塔斯马尼亚州霍巴特市，毕业于墨尔本大学，1975年在剑桥大学获博士学位，而后在耶鲁大学做博士后，1990年至今在加州大学任教。

Jack Szostak教授1952年出生在英国伦敦，毕业于加拿大麦吉尔大学，1977年在美国康奈尔大学获博士学位，现供职于哈佛医学院、麻省总医院和霍华休斯医学研究所。

这两位科学家合作证实了真核生物的端粒具有保护染色体末端的作用。

Carol Greider教授1961年出生在美国加州的圣地亚哥，1987年在加州大学Black—burn教授的指导下获博士学位，而后在冷泉港实验室做博士后，1997年至今任教于约翰·霍普金斯大学医学院。

Greider教授与Blackbum教授合作发现了催化延伸端粒结构的端粒酶。

1端粒能保护染色体末端以下仅以哺乳动物的端粒为例加以介绍。

哺乳动物端粒的重复序列为(TTAGGG／AATCCC)，其中G链3’端是一段单链的悬突(overhang)，C链5’端以序列(ATC)结束。

电镜观察发现，端粒结构是一个双环结构，称为T环(T—loop)，3’端的悬突替代G链的一段序列与C链配对，形成D环(D-loop)，T环的形成使得染色体的末端被包裹保护起来而免遭破坏。

哺乳动物的端粒与一个6种蛋白构成的复合物shelterin结合，这6种蛋白分别为TRFl、TRF2、POTl、TIN2、Rapl和TPPl。

2009诺贝尔端粒酶文章2009年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了三位科学家——伊丽莎白·H·布莱克本、卡罗尔·W·格雷德尔和杰克·W·斯托斯，以表彰他们在端粒酶研究上所做出的突出贡献。

他们的研究不仅深化了我们对人类健康和长寿的理解，更为未来的医学和抗衰老研究带来了新的指导意义。

做为生命的时钟，端粒酶是一种可以在人类染色体末端发挥关键作用的酶。

它能够维持染色体末端的稳定性和完整性，以免发生不正常的DNA损伤和降低细胞的功能。

随着细胞的分裂和老化，端粒酶的活性逐渐降低，导致端粒缩短，最终导致细胞进入老化状态或死亡。

这对于人类衰老和疾病的发生有着重要的影响。

为了更好地理解端粒酶的作用和机制，布莱克本等科学家们开展了一系列的实验和研究。

他们的工作不仅揭示了端粒酶在维持染色体完整性中的重要作用，同时还发现了一种由RNA和蛋白质组成的复合物——端粒酶。

该复合物能够延长端粒的长度，保护染色体免受DNA 损伤和降低细胞功能。

这项研究对于理解细胞衰老和肿瘤发展的过程具有重要意义。

这项突破性的研究为未来的医学和抗衰老研究提供了新的指导意义。

首先，我们能够更深入地了解细胞老化和疾病发生的机制，从而寻找新的治疗方法。

其次，通过调节端粒酶的活性，我们能够延长端粒长度，保护染色体和细胞免受损伤，延缓细胞衰老和死亡。

这将有助于延长人类的寿命和改善人类健康。

此外，端粒酶的研究还可以为肿瘤治疗提供新的思路。

由于肿瘤细胞具有无限增殖能力，它们通常会表现出较高的端粒酶活性。

研究人员通过抑制或调节端粒酶的活性，可以阻止肿瘤细胞的增殖和生长，从而有望开发出更高效的肿瘤治疗方法。

总之，2009年诺贝尔生理学或医学奖的颁发对于推动细胞老化、疾病和肿瘤研究有着重要的意义。

通过深入研究端粒酶和端粒的作用机制，我们能够更好地理解人类的衰老过程，为延缓衰老、改善人类健康和开发更有效的肿瘤治疗方法奠定了坚实的基础。

端粒与端粒酶的发现历程——记诺贝尔生理学或医学奖本文是基于个人理解来整理的端粒和端粒酶的发现历史，因为知识时间有限，其中必有偏差和谬误的地方，关键之处还是以原始文献为主。

本人之所以赶这趟诺贝尔奖热，花大量的时间进行文献阅读和整理，是因为它提供了一次极好的向公众传播科学思想的机会。

由于端粒和端粒酶领域的一系列发现贯穿着"发现现象/问题"-"提出概念/模型"-"实验验证"的思路，重现这个思路对科学工作者是有启发意义的。

本文也提供了一个很好的教学案例。

引言－到底是"谁"得诺奖了？2009年诺贝尔生理学或医学奖授予了UCSF（加州大学旧金山分校）的Elizabeth Blackburn（简称Liz），Johns Hopkins University（约翰霍普金斯大学）的Carol Greider（简称Carol），以及Howard Medical School （哈佛医学院）的Jack Szostak。

诺贝尔奖主页上介绍她/他们获奖的原因是揭示了"how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase"（染色体是如何被端粒和端粒酶保护的），这样描述是非常专业的。

当然更多的公众媒体为了吸引眼球，会用"Aging Research Wins Nobel Prize"（衰老研究摘取诺贝尔奖）的标题，这颇有误导之嫌。

"揭开衰老与癌症的奥秘"，这样的标题更是耸人听闻，偏离这个诺贝尔奖的用意了。

不可否认端粒和端粒酶的发现能获得诺贝尔奖，是因为它跟衰老和癌症的潜在关系获得了更多公众的关注。

但是迄今为止它只是衰老和癌症的correlator（相关者），勉强算得上indicator（指示者），还远不是causer （引起者）。

端粒和端粒酶与衰老、癌症的潜在关系———2009年诺贝尔生理学或医学奖简介孔令平①　汪华侨②①副教授,广州医学院从化学院,广州510182;②教授,中山大学中山医学院人体解剖学与脑研究室,广州510080关键词　端粒　端粒酶　细胞　衰老　癌症 美国科学家伊丽莎白・布莱克本、卡萝尔・格雷德和杰克・绍斯塔克三人同时获得2009年诺贝尔生理学或医学奖,这是由于他们发现“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”,这一研究成果揭开了人类衰老和肿瘤发生等生理病理现象的奥秘。

本文将就端粒和端粒酶的发现、结构和功能及其与人类衰老、癌症的潜在关系等方面做一简要介绍。

人的生老病死,这或许是生命最为简洁的概括,但其中却蕴藏了无穷无尽的奥秘。

2009年10月5日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布将2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家伊丽莎白・布莱克本(Elizabet h H.Blackburn)、卡萝尔・格雷德(Carol W.Greider)和杰克・绍斯塔克(J ack W.Szostak),以表彰他们发现“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”。

这3位科学家的发现“解决了一个生物学重要课题,即染色体在细胞分裂过程中是怎样实现完全复制,同时还能受到保护且不发生降解”。

由此可能揭开了人类衰老和罹患肿瘤等严重疾病的奥秘。

染色体是生物细胞核中的一种易被碱性染料染色的线状物质。

大家都知道,正常人的体细胞有23对染色体,这对人类生命具有重要意义,其中的X和Y染色体是决定男女性别的性染色体。

在染色体的末端,有一个像帽子一样的特殊结构,这就是端粒。

作为染色体末端的“保护帽”,端粒具有维持染色体的相对稳固、防止DNA互相融合及重组的功能,犹如卫兵那样守护染色体不受损害。

而端粒酶的作用则是帮助合成端粒,使得端粒的长度等结构得以稳定。

“染色体携有遗传信息。

端粒是细胞内染色体末端的‘保护帽’,它能够保护染色体,而端粒酶在端粒受损时能够恢复其长度。

2009年诺贝尔⽣理学或医学奖授予3位美国科学家，以表彰他们“发现端粒和端粒酶是如何保护染⾊体的”。

端粒和端粒酶为何物？它们如何保护染⾊体？医学专家对这⼀研究成果进⾏了通俗解释。

⿊龙江省医学会肿瘤专业委员会主任委员、哈尔滨医科⼤学附属肿瘤医院结直肠外科主任王锡⼭教授介绍，在⽣物细胞核中，有⼀种易被碱性染料染⾊的线状物质，⼈们称之为“染⾊体”。

在染⾊体的末端，有个外形像帽⼦的特殊结构，这就是端粒。

作为染⾊体末端的“保护帽”，端粒具有维持染⾊体的相对稳固、防⽌DNA互相融合及重组的功能，犹如卫兵那样守护染⾊体不受损害。

⽽端粒酶的作⽤则是帮助合成端粒，并使端粒的长度得到稳定。

“端粒不仅与染⾊体的个性特质和稳定程度密切相关，⽽且还涉及细胞的寿命、衰⽼与死亡等诸多⽅⾯。

”王锡⼭表⽰，在⽣命的初期，端粒酶异常活跃，之后细胞每分裂⼀次，端粒就变短⼀次，如果变得太短，细胞不再分裂，衰⽼就将开始。

假若端粒酶活性很⾼，端粒的长度就能得到保持，细胞的⽼化就被推迟。

同样，这⼀原理也能解释癌细胞⽆限增殖的机理，因为如果端粒长度可以长期维持，癌细胞也就将“⽣⽣不息”，⽆情地吞噬⽣命。

王锡⼭说，⼈类对端粒的兴趣可追溯到上世纪30年代⾄40年代。

在此期间，两位⽣物学家分别在⽟⽶和果蝇的基因组中发现，染⾊体末端与从中间断裂的染⾊体残端不同，末端不会像残端那样频繁地发⽣重排。

继⽽他们将这种染⾊体末端的特殊结构命名为“端粒”，这两⼈因此先后获得了诺贝尔⽣理学或医学奖。

但当时没有先进的⼯具和⼿段，⼈们未能从分⼦⽔平进⼀步探讨端粒的结构和功能。

直⾄此次3位科学家的卓越表现，才使端粒研究成为⼀个科研⾦矿。

“在恶性肿瘤⽇益威胁⼈类健康的今天，围绕端粒和端粒酶这条线索穷追不舍，有望早⽇攻克癌症这⼀医学难题。

”王锡⼭说。

揭秘人类长寿的“开关”端粒长寿是从古到今无数人追求的目标。

其实，前沿科学早已揭开了人类衰老的密码，这个密码就是存在于染色体上的“端粒”。

近日，记者专访了端粒和端粒酶研究领域的先驱、2009年诺贝尔生理学或医学奖获得者伊丽莎白·H·布莱克本博士，请她揭开端粒—这个关系人类健康与寿命的神秘物质的面纱。

记者：您曾因为发现端粒和端粒酶保护染色体的机制而获得诺贝尔生理学或医学奖，首先能否介绍一下端粒和端粒酶是什么？布莱克本：端粒的本质和染色体一样，都是DNA序列。

打个比方说，端粒就像“鞋带两头的塑料封套”，保证鞋带不会松开。

当细胞正常分裂时，细胞中的染色体会跟着复制，形成新的配对，而端粒则起到保护染色体的作用，令染色体不会在复制过程中丢失基因片段。

但端粒自身也有寿命。

它被科学家称作“生命时钟”，细胞每分裂一次，端粒就缩短一次，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂而死亡。

可以说，端粒的长度决定着生物的寿命。

端粒酶则是我们发现的可以补充端粒的一种酶。

在一些细胞中，它能够重新合成端粒缺失的部分；而在另一些细胞中，端粒则会持续缩短。

当它促进端粒生长时，人体内的细胞就能够保持生长状态，从而减缓衰老，维持寿命。

另一方面，端粒酶也会帮助那些无用细胞的增长，并扣动癌症形成的扳机。

如何令端粒酶达到适合人体寿命的数值，正是我和我的合作者面对的领域。

记者：在您获奖后的5年里，在端粒及端粒酶的研究方面是否又有新的进展？布莱克本：过去我们认为，端粒缺乏保养是有害的，容易增加癌症等疾病的患病几率。

但最近的研究发现，如果过度保养端粒，也会增加癌症几率，包括非吸烟者患上肺癌的几率。

亚洲一项研究还表明，如果基因过度推动端粒，也会增加患病危险。

因此，现在我们的研究方向是，如何让两者保持平衡，并将基因与非基因的影响结合起来。

记者：我们是否真能通过控制细胞端粒实现长寿呢？怎样才能更好地发挥端粒的作用？布莱克本：研究证实，人类确实可以活到100岁甚至更久。

端粒和端粒酶与人类衰老的关系摘要：衰老是一种多因素的复合调控过程，表现为染色体端粒长度的改变、损伤、DNA的甲基化和细胞的氧化损伤等并已形成了许多学说而端粒学说成为衰老研究的热点之一。

端粒是染色体末端由 DNA 重复序列组成的一种特殊结构，具有维持染色体结构稳定性的功能，会随染色体复制与细胞分裂而缩短。

端粒酶作用于端粒，依靠自身 RNA 模板合成端粒 DNA，维持端粒的长度与结构完整。

端粒和端粒酶在人类长寿和衰老进程中起重要作用，为揭示衰老机制和延年益寿提供了依据。

关键词：端粒、端粒酶、细胞衰老、人类长寿。

1端粒、端粒酶的结构和功能早在三、四十年代,人们就发现了真核细胞染色体的末端,有DNA-蛋白质复合物组成的特殊结构,称为端粒.近年来对端粒结构已有全面的了解,端粒具有以下特点:1.1 端粒通常由较短的序列串联重复而成,人的端粒序列为TTAGGG.端粒长度(重复次数)在不同的物种之间差异很大,从50bp到50kb,人的生殖系细胞的端粒长度约10kb[1].端粒相关序列最显著的特征是可变性和高度的多态性.1.2 端粒的一条DNA链(5′→3′)富含G碱基,比互补链长,因而在末端形成一段12-16bp的单链区.1.3 端粒与特异蛋白(非组蛋白)结合形成端粒核蛋白复合体[2,3],不仅能保护端粒DNA,还对端粒上游基因的转录有激活或抑制作用.越来越多的证据表明,端粒具有维护染色体稳定、防止端粒DNA降解、保护线状染色体完全复制而不缺失其每条链的5′末端碱基的作用.由于DNA半保留复制方式只能沿5′→3′方式进行,去除RNA引物后,会在子代DNA分子的两条新生链的5′端各留下一个缺口[4].因此,随着DNA复制和细胞分裂,端粒长度会逐渐缩短.端粒酶（Telomerase），在细胞中负责端粒的延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。

端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。