telomere

定义：真核染色体两臂末端由富含鸟嘌呤的短的DNA串联重复序列构成的结构。是由端粒DNA和端粒结构蛋白质组成的复合物。使正常染色体端部间不发生融合，保证每条染色体的完整性。

学科：生物化学与分子生物学_核酸_核酸结构_结构

相关名词：染色体 遗传信息 冈崎片段 端粒酶

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

端粒是真核细胞染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，由简单的DNA高度重复序列和端粒结合蛋白组成。端粒像染色体两端的“帽子”，稳定染色体末端结构，确保细胞内的DNA以及遗传信息能够稳定完整地存在。

为什么染色体的末端需要端粒来保护呢？在DNA复制时，以3’→5’旧链为模板新合成的链是完整且连续的，而以5→3’旧链为模板合成的是一些冈崎片段，每合成一个冈崎片段都需要一段RNA引物，聚合酶在填补RNA引物空出来的位置时需要前面有DNA，但新链的末端是没有DNA的，因此末端的空缺无法填补，导致DNA每进行一次复制，DNA链末端就会丢失一小截。如此复制下去，DNA所携带的遗传信息必将会丢失，从而导致细胞不再分裂。科学家们发现，在染色体末端有一段不带遗传信息的DNA序列（端粒），DNA每复制一次会丢失一小段端粒，不会对染色体所携带的遗传信息造成丢失，从而保证染色体携带遗传信息的完整性。当端粒消耗殆尽，细胞不会立即死亡，但如果细胞继续分裂将会损伤正常的DNA片段，当损伤积累到一定程度后，细胞将死亡。因此，严重缩短的端粒是细胞老化的信号，端粒的缩短被认为是细胞衰老的生物学标记，端粒也被科学家们视为“生命时钟”。

端粒酶是一种核蛋白逆转录酶，可以合成端粒DNA，维持端粒的长度。但端粒酶在人体正常体细胞中的活性很低，只有在生殖细胞、干细胞、癌细胞中的活性较高，从而保证这些细胞具有不断分裂的能力。

美国科学家伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德、杰克·绍斯塔克因发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理，获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。他们的伟大发现为理解细胞衰老、癌症及其他疾病提供了全新的视角。

（延伸阅读作者：东北师范大学生命科学学院 张帆博士）

责任编辑：张鹏辉