曾在網(wǎng)上看到過(guò)這樣一句話(huà)：以后，夸人的最高表達或許是“親，你的端粒也太長(cháng)吧”！
有可能你還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)什么是“端?！?，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，端粒的長(cháng)短能夠控制生物體衰老的速度，理論上講青春永駐不是沒(méi)有可能，就是使端粒足夠長(cháng)，或者使它不隨著(zhù)細胞分裂而縮短。
而端粒學(xué)說(shuō)可以說(shuō)一直是眾多衰老學(xué)說(shuō)中的一大熱點(diǎn)，2009年，因為發(fā)現“端粒和端粒酶是如何保護染色體的”這一研究成果，三位科學(xué)家獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎，頒獎?wù)邔ζ洹坝型议_(kāi)衰老與癌癥的奧秘”的高評價(jià)也使端粒與端粒酶吸引了大眾的視線(xiàn)。
端粒學(xué)說(shuō)具體指：隨著(zhù)細胞的分裂復制，處于染色體末端的端粒會(huì )不斷縮短直至臨界長(cháng)度，此時(shí)細胞失去活性而死亡，因此端粒的縮短意味著(zhù)細胞的衰老。
結論只有短短幾句話(huà)，可細胞復制究竟為什么會(huì )導致端?？s短？小編發(fā)現很少有科普文章具體解釋其中的機制，因此今天就來(lái)和大家詳細說(shuō)說(shuō)端粒在細胞復制中究竟扮演什么角色（內容可能較專(zhuān)業(yè)化，但能幫助大家更好理解端粒的作用）
在細胞分裂的過(guò)程中，最重要的是載有染色體的DNA的復制，每一次分裂都必須使每個(gè)新的細胞接收全部的遺傳信息。有些人對生物課本可能還有印象，即DNA的復制是半保留復制，雙鏈分離后，每條單鏈均作為新鏈合成的模板。
首先，DNA中啟動(dòng)復制的序列被激活，復制叉形成，開(kāi)始復制過(guò)程：
復制叉形成，解開(kāi)兩條DNA鏈
由于人類(lèi)DNA序列的總長(cháng)度很長(cháng)，而復制叉的移動(dòng)速度大約只有50bp/秒，為了提高效率，DNA中每隔30000-300000bp就有一個(gè)復制起始位點(diǎn)，使復制能夠多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行：
圖中距離較遠的起始位點(diǎn)（1、3、5）被激活，同時(shí)開(kāi)始復制
我們挑選其中一個(gè)起始位點(diǎn)來(lái)看：
DNA在復制的過(guò)程中還有兩個(gè)重要的特性：1、只能沿5’端向3’端進(jìn)行；2、合成必須要有DNA或RNA引物。
而復制叉解開(kāi)兩條雙鏈后，其中一條鏈（先導鏈3’→5’）能順著(zhù)5’到3’的方向連續進(jìn)行復制，而另一條鏈（后隨鏈5’→ 3’）若要連續復制，只能等整條鏈解開(kāi)后才能找到5’端，顯然非常低效。
兩條DNA鏈有著(zhù)不同的復制方式
因此，后隨鏈的復制其實(shí)是不連續進(jìn)行的：隨著(zhù)雙鏈不斷解開(kāi)，在先導鏈合成的同時(shí)，后隨鏈上沿5’→ 3’每隔一段長(cháng)度加入一小段引物（起定位的作用，沒(méi)有引物則DNA不能直接合成），合成一段段DNA片段，也就是岡崎片段。
沿5’→ 3’加入引物
聚合酶與引物結合，合成岡崎片段
先導鏈連續復制，而后隨鏈由一個(gè)個(gè)引物（綠色）引發(fā)，形成一個(gè)個(gè)岡崎片段（紅色）
此時(shí)，先導鏈的復制已經(jīng)完成，而后隨鏈上合成的新序列卻由不連續的“……引物-岡崎片段-引物-岡崎片段……”組成，還需要進(jìn)一步加工：切除引物，填補空缺，連接成一條完整的DNA鏈。
正確的DNA序列替換了后隨鏈上的引物
到此，后隨鏈的復制似乎也大功告成了，但我們之前提到，合成時(shí)必須要有DNA或RNA引物，“切除后填補”的過(guò)程也不例外：鏈中間的引物被切除，前方還有岡崎片段，沿著(zhù)片段往后填補即可；問(wèn)題在于鏈最前段沒(méi)有可以定位的DNA，因此引物被切除后無(wú)法填補空缺。
這種特殊的復制過(guò)程導致DNA復制后兩條鏈不一樣長(cháng)，以后隨鏈為模板的DNA丟失了一小段末端序列。
如果繼續復制，就會(huì )導致末端不斷丟失：
如果丟失的是重要的DNA序列，這就意味著(zhù)細胞每經(jīng)歷一次分裂，我們攜帶的遺傳信息就少一截，想想就很可怕。
而端粒實(shí)際上就是為了保護遺傳信息不隨分裂丟失而存在的。它是位于染色體末端的一小段DNA-蛋白質(zhì)復合體。也可以簡(jiǎn)單理解為，端粒就是DNA序列的末端，它是一段重復的、不攜帶遺傳信息的
端粒含有特定的DNA重復序列，不同物種間這段DNA重復序列有所不同，圖中序列是四膜蟲(chóng)的端粒DNA，而人端粒的DNA序列是5’-TTAGGG-3’重復序列，長(cháng)約 15～20 kb
這樣，每次復制時(shí)染色體末端仍然會(huì )丟失一段序列，但端粒的存在使每次丟失的僅為端粒的一部分，從而保護了染色體內部的基因。
左側：在沒(méi)有端粒酶的保護下，隨著(zhù)細胞的分裂，端粒的丟失導致染色體損傷
右側：端粒酶保護端粒，使整個(gè)染色體在每一輪細胞分裂中都得到完整的復制
隨著(zhù)細胞不斷分裂，端粒也會(huì )逐漸縮短，當端?？s短至一定程度，細胞就會(huì )停止分裂，處于靜止狀態(tài)。因此端粒也被稱(chēng)為正常細胞的“分裂鐘”，它的長(cháng)短和穩定性決定了細胞壽命，并與細胞衰老和癌變密切相關(guān)。
到此，相信大家對端粒已經(jīng)有了系統性的了解，隨之而來(lái)也有個(gè)問(wèn)題：有沒(méi)有發(fā)現可以控制端粒長(cháng)度的物質(zhì)？咱們下期就來(lái)聊聊另一個(gè)主角“端粒酶”，解釋它和端粒的關(guān)系，持續關(guān)注喲~
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