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解开细胞“生命时钟”之谜

(2009-10-06 20:47:08)
标签:

解开

细胞

生命时钟

股票

分类: 基因生物资料

来源:文汇报

虽然颁奖前预测的热门不少,但当今年的诺贝尔生理学或医学奖揭晓时,大家都心服口服。伊丽莎白.布莱克本在经历了三次提名之后,终于捧得诺奖。同时获奖的还有她的学生卡萝尔.格雷德,以及美国哈佛大学医学院的杰克.绍斯塔克。

 

细胞染色体上的端粒和端粒酶是什么?它们如何保证“生命时钟”的准确行进?记者就此采访了国内生命科学领域的专家,为读者作解读。

 

染色体上的“生命时钟”

 

科学家很早就发现,细胞在分裂约50代之后,就会自然死亡,仿佛有一架精准的计数器,在为它数数。可是,谁在数数?为什么是分裂50次?没人知晓,直到伊丽莎白.布莱克本揭开了其中的秘密。

 

原来,在每条染色体的两端,都会有一段“小尾巴”,称为端粒。它们是DNA的一部分,不过却由许多重复序列组成,就好像在DNA的两端叠了很多层防护板,它们维护着染色体的稳定。

 

每当细胞分裂一次,DNA就会复制一次,在复制时,“防护板”就会被“磨损”一层。当这些“防护板”被磨损到一定程度――端粒长度太短时,染色体就无法维持稳定,细胞也无法再分裂。端粒不断磨损,细胞就会不断老化――直到死亡。

 

端粒酶则是一群勤劳的修复工,只要它们出现在细胞中,就会及时将磨损的端粒修好,让它恢复到原来的长度,这样端粒就能永不磨损,而细胞也可以“永葆青春”地不停分裂下去。

 

听起来,这真是件美妙的事儿。可当细胞不会死亡,人可就危险了――这群“永生的细胞”就成了人体中的恶性肿瘤。

 

著名分子生物学和细胞生物学家、中科院上海细胞所原所长郭礼和告诉记者,端粒的重要之处就在于它好像一架细胞的“生命时钟”,让细胞准时凋亡,保证生命体健康有序地发展。而端粒酶打乱了细胞正常的生命循环。正常体细胞中是不存在端粒酶的,它只在干细胞,包括胚胎干细胞中存在,但在80%左右的肿瘤细胞中都存在端粒酶。

 

卡萝尔.格雷德和伊丽莎白.布莱克本确定了端粒酶。而杰克.绍斯塔克则确定了端粒的序列,并界定了在DNA分裂、基因重组过程中,端粒所起的作用。郭礼和说,虽然现在学术界对端粒酶在肿瘤永生化中的作用还有争议,因为临床发现,有10-20%的肿瘤中并不存在端粒酶,但端粒酶存在与否确实已经成为肿瘤检测的一个重要指标。北京大学终身讲席教授、北京大学生命科学院院长饶毅说,他在多年前就认为这项工作足以被授予诺奖,因为他们为细胞衰老的研究带来全新的起点,为癌症研究带来了新的视角。郭礼和也认为,他们的工作为细胞衰老、肿瘤发生的研究提供了坚实的理论基础。

 

“扫尾”中的开创性发现

 

当接到诺贝尔奖评选委员会来自瑞典的获奖电话通知时,卡萝尔.格雷德惊喜得有些颤抖。而她的导师伊丽莎白.布莱克本在兴奋中,又多了几分镇静。她说,二三十年前,她刚开始这个领域的研究时,并没有人看好她的工作,而她早就意识到这些成果非常重要。

 

饶毅告诉记者,上世纪五六十年代,很多人以为DNA复制的机理已经被阐明,可这些科学家却继续做当时看来是扫尾性质的工作。但没想到的是,这些扫尾工作居然有了新的发现。

 

当初,并没有多少人觉得这些新发现有着重大而深远的意义,直到其他科学家的工作不断深入之后,才发现他们的基础研究,对于细胞衰老、癌症研究都有着深远的影响。

 

饶毅说,今年的生理学或医学奖,的确颁给了应得的人。
 
 

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