地球上最古老的生物是一種名為“老壽星”的植物,它是一種有5000多年歷史的狐尾松,。相比之下,,即便是最長壽的動物一般也只能活幾百歲。于是科學(xué)家很好奇,,我們能否從植物身上找到長壽的秘訣,,讓人類永葆青春,甚至重新找回失去的青春歲月? 據(jù)11月18日CNN的報(bào)道,,根據(jù)亞利桑那州立大學(xué)和德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的科學(xué)家進(jìn)行的聯(lián)合研究,研究人員在植物界發(fā)現(xiàn)了人類與單細(xì)胞動物之間細(xì)胞永生化的“缺失環(huán)節(jié)” ,。 該研究的共同作者,,亞利桑那州立大學(xué)生物化學(xué)教授朱利安·陳博士表示, 這是科學(xué)家們首次鑒定出植物端粒酶成分的詳細(xì)結(jié)構(gòu),。 該研究于周一在《美國國家科學(xué)院院刊》上發(fā)表,。 端粒酶是一種制造端粒DNA的酶,端粒是位于我們?nèi)旧w末端的復(fù)合結(jié)構(gòu),。端??梢栽诩?xì)胞增殖時保護(hù)我們的細(xì)胞不老化。對于進(jìn)行基礎(chǔ)研究的科學(xué)家來說,,該研究是一次相當(dāng)大的突破,。因?yàn)楝F(xiàn)在終于有了一種可行方法來研究植物中的端粒酶,并了解他們與動物的區(qū)別或相似程度,。 于是所有人最想問的一個問題,,這一發(fā)現(xiàn)會不會讓人類有一天和傳說中的“老壽星”樹一樣活上千年呢?答案是:或許有希望,,也許有那么一天,。當(dāng)然現(xiàn)在偉大的科學(xué)家們進(jìn)行的是基礎(chǔ)研究,將其應(yīng)用于人類確實(shí)有很長很多的路要走,。 盡管如此,還是有一些重量級專家卻對此持樂觀態(tài)度,。加州大學(xué)舊金山分校的伊麗莎白·布萊克本就是其中的一位,。2009年布萊克本與約翰·霍普金斯大學(xué)的卡羅爾·格雷德和哈佛大學(xué)的杰克·紹斯塔克一起獲得了諾貝爾生理學(xué)獎,因?yàn)樗麄冊诙肆:投肆C阜矫娴陌l(fā)現(xiàn),。 諾獎獲得者布萊克對該研究的觀點(diǎn)相當(dāng)精辟,,讓她興奮的是,這篇論文正如它的題目那樣,,報(bào)道了植物端粒酶RNA的守恒結(jié)構(gòu)為從纖毛蟲到人類的進(jìn)化途徑提供了缺失的一環(huán),。這一基本性的新認(rèn)識可能為優(yōu)化端粒維護(hù)人類健康的新途徑鋪平道路。 典型的人類細(xì)胞終有一死,,不能永遠(yuǎn)自我更新。正如半個世紀(jì)前倫納德·海弗利克所證明的那樣,,人類細(xì)胞的復(fù)制壽命有限,,較老的細(xì)胞比較年輕的細(xì)胞更早達(dá)到這一極限。這種細(xì)胞壽命的“海弗利克極限”與在攜帶遺傳物質(zhì)的染色體末端發(fā)現(xiàn)的獨(dú)特DNA重復(fù)數(shù)直接相關(guān),。這些重復(fù)的DNA是具有保護(hù)作用的蓋層結(jié)構(gòu)的一部分,,被稱為“端粒”,,它保護(hù)染色體末端不受破壞基因組的不必要的和無根據(jù)的DNA重排的影響,。 每當(dāng)細(xì)胞分裂時,端粒DNA就會收縮,,最終無法保護(hù)染色體的末端,。這種端粒長度的持續(xù)減少就像一個“分子時鐘”,,一直倒數(shù)到細(xì)胞生長結(jié)束。細(xì)胞生長能力下降與衰老過程密切相關(guān),,細(xì)胞數(shù)量減少直接導(dǎo)致虛弱,、疾病和器官衰竭。 對抗端粒收縮的是端粒酶,,它是延緩甚至逆轉(zhuǎn)細(xì)胞衰老過程的關(guān)鍵。端粒酶通過延長端粒的長度來抵消細(xì)胞的衰老,,增加丟失的DNA的重復(fù)來增加分子時鐘倒計(jì)時的時間,,有效地延長了細(xì)胞的壽命。端粒酶通過重復(fù)合成極短的DNA來延長端粒長度,,DNA中會重復(fù)6個核苷酸的“GGTTAG”序列,,它們位于染色體的末端, 端粒的逐漸收縮對人類干細(xì)胞的復(fù)制能力會產(chǎn)生負(fù)面影響,,人類干細(xì)胞是恢復(fù)受損組織和或補(bǔ)充人體衰老器官的細(xì)胞。成年干細(xì)胞中端粒酶的活性只會減慢分子時鐘的倒計(jì)時,,并不能完全使這些細(xì)胞永生,。因此,由于端粒長度縮短,,成年干細(xì)胞在衰老個體中變得精疲力盡,,這導(dǎo)致愈合時間增加和器官組織因細(xì)胞群不足而降解。 理解端粒酶的調(diào)節(jié)和限制,,有望逆轉(zhuǎn)端??s短和細(xì)胞衰老,具有延長人的壽命并改善老年人的健康狀況的潛力,??偠灾参锒肆C傅难芯靠蔀槿绾握{(diào)節(jié)或改造人體端粒酶提供新的方向,,有助于未來開發(fā)出抗衰老的方法,。 |
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