總所周知，染色體末端的“帽子”——端粒，猶如一道防護屏障，保護著染色體。最近，西班牙國家癌癥研究中心（CNIO）由Maria A. Blasco領導的端粒和端粒酶研究組發(fā)現(xiàn)，盡管端粒有著特別緊湊的結(jié)構，很難進入，但是它們能轉(zhuǎn)錄像其他DNA這樣的信息。從這個過程所產(chǎn)生的RNA叫做TERRA，它們的功能對于保護端粒這些防護結(jié)構，是至關重要的。相關研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志。

這一發(fā)現(xiàn)與該研究組兩年前的觀察結(jié)果是一致的。在那個時候，他們對小鼠細胞進行分析發(fā)現(xiàn)，保護這種哺乳動物的20條染色體的TERRA，只起源于對18染色體，并且在較小程度上，起源于9號染色體。

這些結(jié)果表明，在人類的情況下，這些RNA只在一個點上被轉(zhuǎn)錄。研究人員分析了18個RNA——先前它們被認為可能是TERRA，但是它們只起因于20號染色體（20q）長臂，并出現(xiàn)在展示TERRA特點的X染色體（Xp）短臂。

為了證明在這兩個點上被轉(zhuǎn)錄的RNA確實是TERRA，作者用CRISPR-Cas9技術去除了這兩個位點。然后，他們指出，雖然Xp的抑制沒有明顯后果，但是20q抑制對端粒產(chǎn)生了極度負面的影響。

作者寫道：“把20q 識別為人類TERRA生成的一個主要位點，可讓我們解決TERRA端粒生物學的作用。”在各種細胞系中去除了它之后，他們發(fā)現(xiàn)，DNA和端粒損傷有明顯的增加，染色體不穩(wěn)定性也增加。

這是第一次有研究，在任何生物體中證明了TERRA在端粒保護中的關鍵作用。Blasco解釋說：“這些結(jié)果是驚人的，因為它們清楚地表明，TERRA對于細胞活力以及端粒保護有著重要的作用；它們對于端粒執(zhí)行端粒酶或端粒蛋白復合體（shelterins，保護端粒的蛋白質(zhì)）的作用，也是同等重要的。”

發(fā)現(xiàn)20q區(qū)域作為TERRA的來源，并確證這些TERRA對于保護端粒所起的關鍵作用，為我們研究某些綜合征（在這些綜合征中，在該染色體區(qū)域檢測到了變化），打開了新的途徑。同時，它提供了一條新的路徑，來研究端粒疾病患者，然而，在通常涉及端粒酶、shelterins的基因并沒有發(fā)現(xiàn)改變。

端粒是染色體末端的保護帽，與衰老和疾病有關。關于端粒與人類衰老之間的關系已經(jīng)有很多研究報道。去年1月份，根據(jù)美國斯坦福大學醫(yī)學院的科學家介紹，一種新的方法能夠快速而有效地延長人類端粒的長度，在這項研究中，經(jīng)處理的細胞表現(xiàn)得比未處理的細胞更加年輕，在實驗室培養(yǎng)皿中任意增殖，而不是停滯或死亡。這項研究結(jié)果發(fā)表在最近的《FASEB Journal》雜志。

今年6月，西班牙國家癌癥中心的這個研究小組，與該中心轉(zhuǎn)基因小鼠核心部門合作，在實驗室里成功地制備了具有超長端粒和分子衰老減慢的小鼠，從而避免了迄今為止一直使用的標準方法：遺傳操縱。這種新技術是基于表觀遺傳變異，發(fā)表在《Nature Communications》雜志。