2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓 当地时间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 卡罗尔·W. 葛莱德尔 伊丽莎白 H. 布莱克本 杰克 W. 卓斯塔克 成就：“发现端粒和端粒酶是如何保护染色体的” 2009年诺贝尔生理学或医学奖揭晓：共有三名获奖者，分别是：伊丽莎白 H. 布莱克本（Elizabeth H. Blackburn）、卡罗尔·W. 葛莱德尔（Carol W. Greider）和杰克 W. 卓斯塔克（Jack W. Szostak），他们的功绩是发现了染色体端粒及端粒酶对染色体的保护机制。让人们知道了“端粒”和“端粒酶”这两个看似高深莫测的生理学名词。 “端粒”和“端粒酶”之所以引起人们关注，是因为，据颁奖者的评价，它们的发现，不仅为人类治疗癌症提供了新思路，更有可能让人类长生不老的梦想成真。 CCTV对诺贝尔医学奖端粒报道 这三位科学家解决了生物学的重大问题：在细胞分裂过程中，染色体是如何完整复制、又是如何避免自身退化的？这几位获奖者已经证明，染色体解决上述问题的奥妙就在于染色体末端的端粒（telomer）以及形成端粒的酶——端粒酶。 当端粒变短的时候，细胞就开始老化。相反，如果端粒酶一直保持较高的活力，则端粒的长度就能保持下去，而细胞衰老的进程就会被推迟，这种情形可见于癌细胞：一类属于永生的细胞。相比之下，某些遗传病的机制正是因为端粒酶有缺陷、从而导致细胞受损的缘故。 本届诺贝尔生理学及医学奖对此予以奖励，等于宣布人类发现了细胞生长的基本机理，这一科学发现，将加快人类研究全新的疾病治疗方案的步伐。 那么，端粒和端粒酶到底是个什么东西？它们又是怎样控制人类的生命进程的？端粒酶与端粒之间的关系意义在哪里？ “端粒”其实就是人的寿命钟 在细胞分裂时，染色体如何完整地自我复制以及染色体如何受到保护以免于退化。这三位诺贝尔奖获得者已经向我们展示，解决办法存在于染色体末端——端粒，以及形成端粒的酶——端粒酶。” 端粒和端粒酶，这两个词对普通人来说非常陌生，但北京大学医学部的童坦君院士告诉记者，实际上，在医学界，这两个词语并不新鲜。 1938年9月，在美国马萨诸塞州法尔茅斯镇的伍兹霍尔海洋生物学实验室，著名遗传学家穆勒发表了一个名为《染色体重置》的讲演。在讲演中，穆勒提出，末端基因一定具有某种特殊的功能，即可以对染色体的末端起到封闭的作用。从某种意义上讲，如果染色体不被这样封闭，染色体就不会持续存在。为了区别于其他的基因，穆勒第一次采用了Telomere(端粒)这个词。 “Telomere的字面意思是末端的部分，翻译成中文，就成了‘端粒’。也有人翻译成‘染色体端区’，后一个翻译可能更易于普通人理解。”为了说清端粒，童坦君院士还打了几个形象的比方，“有人把端粒比喻成鞋带两头的塑料套子，有了它，鞋带头子就不会被磨损；也有人把端粒比喻成染色体头上的一顶高帽子，起到保护染色体的作用。” 端粒究竟是怎样保护我们的染色体的呢？ 端粒磨损尽了人也就死了。 在生物的细胞核中，有一种易被碱性染料染色的线状物质，它们被称为“染色体”。正常人的体细胞有23对染色体，染色体携带着遗传信息，它们对人类生命具有重要意义。生命的形成发育和成长，就在于细胞的不断分裂。 “细胞的分裂是个奇妙的过程，每一个新细胞都会完整地将染色体携带的遗传信息复制过来。这个复制的过程，就是人类渐渐长大的过程。当然，一个人的生长，不可能永无止境进行下去。”江苏省人民医院老年内科的丁国宪主任告诉记者，“早在四十年前，细胞学家海弗列克(Hayflick)就发现，每一种细胞都有一定的寿命，它们在分裂到一定代数后，就停止分裂，趋于死亡。人的生长也就停止，死亡到来。” 而细胞之所以停止分裂，就和端粒的磨损有关。 科学家对患有早衰综合征的儿童的成纤维细胞进行体外培养后发现，其端粒长度与正常的相比，明显变短，这与细胞的复制能力降低相一致。另一种遗传疾病——唐氏综合征，已被认定为早老样综合征，通过对唐氏综合征患者外周血淋巴细胞的检测，科学家发现，其端粒的磨损程度是同龄正常人的三倍之多。 对这些病症以及其他加速衰老病例的深入研究，证明人的衰老，的确和端粒的磨损有着密切的关系。 因此，当人类从胎儿到儿童，再到成年老去，在外表和器官老去的同时，掌管生命长度的端粒，也在不知不觉中耗尽。 人体器官衰老的速度为什么不一样 ？ 正常人二倍体成纤维细胞在体外培养是随代数的增加，细胞中的端粒以一定的速率缩短，DNA每复制一次，端粒就缩短一段。人体的其他细胞，例如血细胞与皮肤细胞端粒长度也随着年龄的增加而缩短。例如，每增加一岁，外周血淋巴细胞端粒长度平均缩短35bp(碱基对，它常被用来衡量DNA和RNA的长度)。 人体的细胞一般有大约10000bp，总的看来，对于处在复制状态的体细胞而言，其端粒丢失的速度在体外平均为30-200bp/次细胞群分裂，在体内约为10-50bp/年。当端粒被磨损耗尽时，染色体失去了保护伞，细胞也就死了。“不同的细胞，端粒缩短的速率不尽相同。这也能很好地解释，为什么人体的各个器官衰老的速度会有差别。” 当然，端粒与染色体之间的关系也意味着，如果在细胞分裂的过程中，端粒能够得到保护并被及时修复，维持原来的长度，染色体就永远充满活力，而人就能永远活下去。 这个梦想有可能实现吗？怎样才能修复受损的端粒呢？ 端粒酶可以让端粒“坚固耐磨”。 科学家在研究中发现，细胞中存在一种特殊的逆转录酶——端粒酶。端粒酶是一种核糖核蛋白，它是以RNA为模板合成DNA的酶。端粒酶的存在，能够修补DNA复制的缺陷，让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，使得细胞分裂的次数增加。因此，细胞中的端粒酶越活跃，端粒的长度就越能维持。 科学家的发现，似乎为人类的医学研究指明了一个方向：如果让细胞中的端粒酶永远保持活力，人类长生不老的梦想就有可能实现！ |
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