2009年诺贝尔生理医学奖：端粒的发现

　　2009年诺贝尔生理医学奖授予 Elizabeth Blackburn、Carol Greider 和 Jack Szostak，奖励的成就是发现了染色体端粒(telomeres)。　　

　　1970年代 Elizabeth Blackburn 和她的合作者发现了在染色体两段的端粒结构?D?D重复的DNA序列，Jack Szostak 和她合作，先是合成拥有端粒序列的染色体，然后注入酵母细胞，证明端粒的存在可以在酵母细胞分裂的过程中，保护染色体不会丢失，因此而发现了端粒的作用。这是在1982年，2年后她当时的博士生Carol Greider发现了细胞内合成端粒的端粒酶(telomerase)。今年的诺贝尔生理医学奖就是颁给这3人。

　　端粒的发现，重要的贡献，是回答了在细胞分裂中，如何保证DNA序列不会丢失的问题。

　　每条染色体，都是由两条长长的DNA分子，通过碱基配对形成的一条长链。细胞分裂之前，需要先复制DNA。复制DNA是拿已有的DNA链作为模板，合成一条可与之碱基配对的新链。问题在于，负责DNA复制的DNA聚合酶(DNA polymerase)，不能直接在DNA模板上合成新链，而必须在DNA模板上先通过碱基配对，放上一小段序列(称为引物)，DNA聚合酶才能跟在后面合成新链。在细胞中，引物是RNA，在完成引物作用后就被降解了。这样就出现一个新的问题：新合成的DNA总会比DNA模板少一段。随着细胞分裂，将会有越来越多的DNA序列丢失，造成遗传信息不能完整传代。

　　端粒的发现，回答了这个问题。这些重复序列的DNA，被安在染色体末端，每次染色体复制，都会丢失部份端粒，但不会损失其它DNA序列。这样端粒通过牺牲自己，保证了DNA序列的完整性。端粒的另一个作用，是帮助形成染色体末端的环状结构，这样在平时可以把染色体末端“锁住”，避免出现松散的DNA 因与其它DNA分子发生重组而遭到破坏。所以 Blackburn 把端粒形容为鞋带两头的套，保证鞋带不会松开。

　　如果染色体一次又一次的被复制，端粒会越来越短。一般认为，当端粒缩短到一定程度，会启动细胞衰老，或者停止继续分裂，或者导致细胞死亡。这是正常的生理机制，如果细胞能够绕过这一机制，继续分裂或拒绝死亡，那就是发生了癌变。

　　由此可见，端粒和衰老和癌症有关，所以曾有许多人试图通过研究端粒，找到抗衰老和癌症防治的办法。但其实答案不是那么简单，能否通过保护端粒来延缓衰老，或者通过控制端粒，比如通过抑制端粒酶来有针对性的控制癌细胞分裂，目前还没有满意的答案。

　　端粒的发现，不仅回答了一个染色体复制中的重要问题，而且为医学研究提供了一条新的途径，其意义是十分重大的，相信这也是诺贝尔奖委员会给这三位科学家(其中两位女性)颁发生理医学奖的原因。

【编 辑:侯 婷】