纳米环：探索衰老奥秘

【美国大学每日科学新闻网站11月20日报道】题：研究人员制造“纳米环”，探索人类细胞衰老的秘密
斯坦福大学开发的一种新技术可能会促进人们对人体细胞生命的了解。
斯坦福大学的研究人员在《全国科学院学报》发表论文指出，新制造的合成DNA环（纳米环）能帮助人们更多地了解细胞老化过程。
这篇研究论文的作者之一、斯坦福大学化学教授埃里克·科尔说：“我们的远期目标是在实验室里研制出寿命更长的细胞。近几年我们一直在为此而努力。”
所有的细胞都携带染色体，这种由两条DNA组成的双螺旋结构的大型分子，在顶端以单条基因链结束，这种基因链叫做端粒。在研究中，这个小组成功利用合成纳米环增加了试管中端粒的长度。
科尔指出：“端粒像个时钟，它告诉细胞在死亡之前还可以分裂多久。人们一致认为，一个细胞种群的寿命长短与端粒长度有关，因此如果你可以使端粒变长，就可能会切实延长细胞的寿命。这些研究结果表明，有朝一日我们也许能通过这种方法使细胞活得更长久。”
控制人体细胞死亡的端粒由很多碱基对构成，这些碱基对的特定排列顺序以字母“TTAGGG”表示。这种序列在一个端粒中会重复几千次。但是一个细胞在其生命周期中每分裂一次，它的端粒就会减少大约100对碱基对的长度，直至最终所有的细胞分裂都停止。
科尔解释说：“细胞会突然收到命令说：‘时间到，停止分裂。’我们还不清楚这种机制是怎样起作用的，但可以确定，一旦端粒的碱基对减少到3000到5000的临界点，它们就进入衰老期，然后死亡。”
事实上，染色体的长度可以通过端粒酶的作用延长，因为后者能在端粒末端增加新的TTAGGG重复序列。但由于端粒酶很难在实验室生成，科尔和同事们决定制造模仿天然酶的合成纳米环。
每个纳米环由DNA碱基对按照与端粒序列互补的顺序构成。放置到试管里之后，纳米环将自动反复增加新的TTAGGG序列，从而延长端粒长度。