端粒（Telomere）~細胞的生命時鐘-上
新竹市立建功高級中學生物科邱麗慧老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯
端粒（telomere）與端粒酶（telomerase）的功能在於確保染色體DNA的完整複製，與預防分解。端粒的長度，某種程度上是一種生物學的年齡標記，而端粒酶可以穩定端粒的長度，其活性與細胞衰老或癌細胞的抑制有關。
美國三位科學家伊麗莎白•布萊克本(Elizabeth Blackburn)、卡蘿爾•格雷德(Carol Greider)和傑克•索斯塔克(Jack Szostak)因解開其運作的機制而榮獲2009年諾貝爾生理醫學獎。本篇將就其發現之旅作一簡單要述。
早在1930年，穆勒（Hermann Joseph Muller，1946年諾貝爾獎得主）與麥克林托克（Barbara McClintock，1983年諾貝爾獎得主）就發現真核細胞染色體DNA的末端有一段重複的序列，穆勒結合希臘文中的「尾端」telos以及「部分」meros組成telomere「端粒」這個名詞。當時僅知道：端粒的功能在於保護染色體末端結構的穩定性、避免染色體融合（end-to-end fusion），對於維持細胞生存及基因體的完整性十分重要。
但是根據詹姆斯•華生（Jamse Watson）等人於1972年提出的「染色體末端複製問題」（end-replication problem）（圖一），端粒的長度會隨著DNA不完整的複製而漸趨減短。
在DNA合成酶的研究中，科學家發現：細胞在進行DNA 複製時，DNA聚合酶只能從5端（5』）往3端（3』）的方向移動，於是分為連續的領先股（leading strand）及不連續的延遲股（lagging strand）。領先股可完整的複製到末端，但延遲股（lagging strand）在複製末期則會因為RNA引子（RNA primer）的移除，而造成 DNA 5端的空隙（gap），使得染色體末端端粒序列無法被複製。
於是DNA每複製一輪，末端都將損失一段約100~200bp的DNA- 片段。如果沒有補償機制，DNA在經過萬千代的複製後，終將不斷縮短甚至消失。隨著時間的演進，依端粒的長度判斷，許多單細胞生物應該早就絕種了。
請參閱 端粒（Telomere）~細胞的生命時鐘-中