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)了人類與單細胞動物之間細胞永生化的“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?？梢栽诩毎鲋硶r保護我們的細胞不老化。對于進行基礎(chǔ)研究的科學(xué)家來說，該研究是一次相當大的突破。因為現(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。當然現(xiàn)在偉大的科學(xué)家們進行的是基礎(chǔ)研究，將其應(yīng)用于人類確實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，因為他們在端粒和端粒酶方面的發(fā)現(xiàn)。
諾獎獲得者布萊克對該研究的觀點相當精辟，讓她興奮的是，這篇論文正如它的題目那樣，報道了植物端粒酶RNA的守恒結(jié)構(gòu)為從纖毛蟲到人類的進化途徑提供了缺失的一環(huán)。這一基本性的新認識可能為優(yōu)化端粒維護人類健康的新途徑鋪平道路。
典型的人類細胞終有一死，不能永遠自我更新。正如半個世紀前倫納德·海弗利克所證明的那樣，人類細胞的復(fù)制壽命有限，較老的細胞比較年輕的細胞更早達到這一極限。這種細胞壽命的“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)的獨特DNA重復(fù)數(shù)直接相關(guān)。這些重復(fù)的DNA是具有保護作用的蓋層結(jié)構(gòu)的一部分，被稱為“端?！保Ｗo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。
每當細胞分裂時，端粒DNA就會收縮，最終無法保護染色體的末端。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)到細胞生長結(jié)束。細胞生長能力下降與衰老過程密切相關(guān)，細胞數(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胞的衰老，增加丟失的DNA的重復(fù)來增加分子時鐘倒計時的時間，有效地延長了細胞的壽命。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胞的復(fù)制能力會產(chǎn)生負面影響，人類干細胞是恢復(fù)受損組織和或補充人體衰老器官的細胞。成年干細胞中端粒酶的活性只會減慢分子時鐘的倒計時，并不能完全使這些細胞永生。因此，由于端粒長度縮短，成年干細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)端粒縮短和細胞衰老，具有延長人的壽命并改善老年人的健康狀況的潛力。總而言之，植物端粒酶的研究可為如何調(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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