端粒體

端粒體

端粒體,它位於DNA的兩端,是染色體的“保護帽”,有助於減緩人體衰老,降低疾病發生率。具有保護性的端粒體隨著每個DNA複製而變得越來越短,最終長度縮小至無法保護DNA免遭損傷和突變,而導致人們變得衰老,甚至死亡。

簡介

端粒體經常被描述為是“鞋帶末端的塑膠帽”,研究發現,細胞染色體DNA,即基因)頂端有一種物質叫做端粒,它如同一頂高帽子戴在染色體的頭頂上,細胞每分裂一次,端粒就縮短一點。當端粒最後短到無法再縮短時,細胞的壽命也就到頭了。

年輕人群的端粒體大約是8000-10000個核甘酸基的長度 。

發現歷史

1966年,美國科學家海弗利克發現,細胞分裂次數是有限的。於是猜測細胞內有一個限制細胞分裂次數的“鍾”,他後來通過細胞核移植實驗發現,這種鍾在細胞核的染色體上。現在已經知道決定細胞衰老的“生物鐘”就是染色體兩端的端粒DNA,它可隨著細胞有絲分裂而縮短。

特點

科學家成功使人體細胞“返老還童”科學家成功使人體細胞“返老還童”

1、端粒化學成份是單條DNA,這具備“鍾”的穩定性要求,除DNA外,細胞內任何一種物質如蛋白質RNA等等都存在半壽期,須不斷地更新,即不穩。

2、端粒在正常細胞內可隨著細胞有絲分裂而縮短,而且不會同時一邊延長和一邊縮短,這具備“鍾”的計時性。

3、人的端粒可影響細胞的活力,這具備“生物鐘”對細胞衰老程式的具體介導作用。

4、正常人體內唯有生殖細胞能使已縮短的端粒有效延長,這具備“鍾”的“發條”裝置和可上發條的功能。因為生殖細胞是生命的種子,必須要使已縮短的端粒重新延長,以供受精卵再發育成個體。

5、各種內外因素可影響人的壽命,它也是通過影響端粒縮短速度來實現的,例如,限食可降低自由基,從而提高端粒酶等酶的活性,限食也可降低對DNA合成的抑制,從而提高端粒DNA的合成,延長了動物壽命。當然限食還可延長細胞分裂周期(分裂一次所需的時間),從而延長動物壽命,如血清飢餓可使細胞停在G1或G0期。

6、體內正常細胞端粒不會停止縮短或延長,這可避免導致細胞分化停滯,從而避免對人帶來致命的後果,因為細胞衰老是啟細胞分化所必須的。

7、細胞複製,“鍾”跟著複製,端粒就可複製。

研究套用

年輕人群的端粒體大約是8000-10000個核甘酸基的長度。史丹福大學的海倫-布勞說:“目前我們發現一種能夠延長人類端粒體長度的方法,可延長1000個核甘酸基的長度,逆轉人體細胞的內部時鐘,相當於恢復人們數年前的青春活力。”

為了獲得這項發現,研究人員使用改良型信使核糖核酸(RNA)來延長端粒體長度,RNA攜帶來自DNA基因的指令至細胞的“蛋白質製造工廠”。

RNA包含著端粒酶逆轉錄酶(TERT)的編碼序列,TERT是端粒酶的一種天然活性成份,當細胞被治療,它們將表現得更加年輕,分裂速度更快。

布勞博士稱,未來科學家將提出新的方案用於治療杜氏肌肉營養不良症患者的肌肉幹細胞,例如:延長幹細胞的端粒體。同時,這項研究也可套用於治療衰老性疾病,例如:糖尿病心臟病

同時,研究人員希望這種方法使科學家未來研製一種有效抗衰老藥物,它能夠使人體產生大量細胞。

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