有关衰老机制研究的新进展

其次，研究早已证实细胞水平的衰老（即细胞增殖能力的丧失）可归因于线性染色体两端端粒在每次复制时的磨损、缩短所导致。反之，在原核细胞中，依靠环状染色体结构和端粒酶的作用，每次复制后端粒并不缩短，反而有所延长，从而使细胞能够长久地保持旺盛的增殖能力。为什么生物在向高等进化的过程中会放弃具有旺盛增殖能力的环状染色体而不得不选择逐渐衰老的线性染色体呢?这个问题一直令人费解。最近，科学家提出了一种崭新的“代价假说”，认为高等生物从无性生殖进化到有性生殖，使得不同遗传背景的遗传物质得以融合，增添了变异机会，造就了复杂的身体结构，从而大大增强了对环境的适应能力。

然而付出的代价就是衰老。一项以醇母菌为对象的研究有力地证实了这一假说。研究发现，在有性生殖特有的减数分裂中，线性染色体的结构和端粒的存在起到了关键性作用。在减数分裂前期，所有端粒汇集于纺锤体极体（spb），然后在极体自发摆动的带动下，与之相连的染色休也开始摆动，从而使线性染色体完成正确的排列与配对，即染色体联合过程，得以实现生殖细胞的正常生殖。在实验中，如果人为地以环状染色体代替线性染色体，裂变的醇母菌交配时就不能产生正常芽孢，减数分裂过程被迫终止。从以上研究不难发现线性染色体是生物进化过程中选择的一把双刃剑，一方面它使高等生物具备了有性生殖的能力，另一方面也使高等生物不得不面对衰老和死亡。