曾在网上看到过这样一句话：以后，夸人的最高表达或许是“亲，你的端粒也太长吧”！
有可能你还没有听说过什么是“端粒”，简单来说，端粒的长短能够控制生物体衰老的速度，理论上讲青春永驻不是没有可能，就是使端粒足够长，或者使它不随着细胞分裂而缩短。
而端粒学说可以说一直是众多衰老学说中的一大热点，2009年，因为发现“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”这一研究成果，三位科学家获得了诺贝尔生理学或医学奖，颁奖者对其“有望揭开衰老与癌症的奥秘”的高评价也使端粒与端粒酶吸引了大众的视线。
端粒学说具体指：随着细胞的分裂复制，处于染色体末端的端粒会不断缩短直至临界长度，此时细胞失去活性而死亡，因此端粒的缩短意味着细胞的衰老。
结论只有短短几句话，可细胞复制究竟为什么会导致端粒缩短？小编发现很少有科普文章具体解释其中的机制，因此今天就来和大家详细说说端粒在细胞复制中究竟扮演什么角色（内容可能较专业化，但能帮助大家更好理解端粒的作用）
在细胞分裂的过程中，最重要的是载有染色体的DNA的复制，每一次分裂都必须使每个新的细胞接收全部的遗传信息。有些人对生物课本可能还有印象，即DNA的复制是半保留复制，双链分离后，每条单链均作为新链合成的模板。
首先，DNA中启动复制的序列被激活，复制叉形成，开始复制过程：
由于人类DNA序列的总长度很长，而复制叉的移动速度大约只有50bp/秒，为了提高效率，DNA中每隔30000-300000bp就有一个复制起始位点，使复制能够多点同时进行：
我们挑选其中一个起始位点来看：
DNA在复制的过程中还有两个重要的特性：1、只能沿5’端向3’端进行；2、合成必须要有DNA或RNA引物。
而复制叉解开两条双链后，其中一条链（先导链3’→5’）能顺着5’到3’的方向连续进行复制，而另一条链（后随链5’→ 3’）若要连续复制，只能等整条链解开后才能找到5’端，显然非常低效。
因此，后随链的复制其实是不连续进行的：随着双链不断解开，在先导链合成的同时，后随链上沿5’→ 3’每隔一段长度加入一小段引物（起定位的作用，没有引物则DNA不能直接合成），合成一段段DNA片段，也就是冈崎片段。
1、沿5’→ 3’加入引物
2、聚合酶与引物结合，合成冈崎片段
3、先导链连续复制，而后随链由一个个引物（绿色）引发，形成一个个冈崎片段（红色）
此时，先导链的复制已经完成，而后随链上合成的新序列却由不连续的“……引物-冈崎片段-引物-冈崎片段……”组成，还需要进一步加工：切除引物，填补空缺，连接成一条完整的DNA链。
到此，后随链的复制似乎也大功告成了，但我们之前提到，合成时必须要有DNA或RNA引物，“切除后填补”的过程也不例外：链中间的引物被切除，前方还有冈崎片段，沿着片段往后填补即可；问题在于链最前段没有可以定位的DNA，因此引物被切除后无法填补空缺。
这种特殊的复制过程导致DNA复制后两条链不一样长，以后随链为模板的DNA丢失了一小段末端序列。
如果继续复制，就会导致末端不断丢失：
如果丢失的是重要的DNA序列，这就意味着细胞每经历一次分裂，我们携带的遗传信息就少一截，想想就很可怕。
而端粒实际上就是为了保护遗传信息不随分裂丢失而存在的。它是位于染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。也可以简单理解为，端粒就是DNA序列的末端，它是一段重复的、不携带遗传信息的序列。
端粒含有特定的DNA重复序列，不同物种间这段DNA重复序列有所不同，图中序列是四膜虫的端粒DNA，而人端粒的DNA序列是5’-TTAGGG-3’重复序列，长约 15～20 kb
这样，每次复制时染色体末端仍然会丢失一段序列，但端粒的存在使每次丢失的仅为端粒的一部分，从而保护了染色体内部的基因。
图注:左侧：在没有端粒酶的保护下，随着细胞的分裂，端粒的丢失导致染色体损伤;右侧：端粒酶保护端粒，使整个染色体在每一轮细胞分裂中都得到完整的复制
随着细胞不断分裂，端粒也会逐渐缩短，当端粒缩短至一定程度，细胞就会停止分裂，处于静止状态。因此端粒也被称为正常细胞的“分裂钟”，它的长短和稳定性决定了细胞寿命，并与细胞衰老和癌变密切相关。
到此，相信大家对端粒已经有了系统性的了解，随之而来也有个问题：有没有发现可以控制端粒长度的物质？咱们下期就来聊聊另一个主角“端粒酶”，解释它和端粒的关系，持续关注哟~
想知道更多抗衰老领域的相关研究吗？科学家们已经研究到了哪一步吗？欢迎来找我们好好聊聊哦~
营养+为食品补充剂科普平台，成分党聚集地，团队成员均有医学药学背景，本文由复旦大学药学院硕士sea cucumber整理