眾所周知，端粒是染色體末端的特殊「帽子」結構，作用是保持染色體完整性和控制細胞分裂周期。弗朗西斯•克裡克研究所（Francis Crick Institute）的研究人員近日在《Nature》雜誌上發表了一項新成果，突出了幹細胞與眾不同的端粒保護機制。
在健康細胞中，端粒的保護作用非常有效，但隨著年齡的增長，端粒逐漸縮短，最終失去了某些保護功能。這會導致我們的健康狀況隨著年齡的增長而下降。不過，端粒縮短也能夠避免腫瘤發展。癌細胞必須突破這層障礙，才能實現無限增殖。
在體細胞內，端粒結合蛋白TRF2發揮著端粒保護作用。它結合併穩定端粒末端的t環（t-loop）結構，從而阻止染色體末端被識別為DNA損傷。在去除TRF2蛋白後，t環無法形成，染色體末端融合在一起，形成義大利麵狀的染色體，最終殺死細胞。
然而，在這項最新的幹細胞研究中，研究人員發現TRF2的端粒保護作用是可有可無的。從小鼠胚胎幹細胞中去除TRF2蛋白後，t環繼續形成，染色體末端仍然受到保護。這也就是說，即使TRF2不存在，幹細胞在很大程度上不會受到影響。
隨著胚胎幹細胞分化成體細胞，這種獨特的末端保護機制卻消失了。t環和染色體末端保護都依賴於TRF2。這表明體細胞和幹細胞採用完全不同的方式來保護染色體末端。
文章第一作者、DNA雙鏈斷裂修復機制實驗室的Philip Ruis表示：「現在，我們知道幹細胞中t環的形成並不需要TRF2，我們推斷肯定有其他因素在起到相同的作用，或這些細胞採用不同的機制來穩定t環。我們也想深入了解。」
研究人員發現，胚胎幹細胞中t環的形成不依賴於TRF2，這也說明了為什麼在多能性階段TRF2的保護作用是可有可無的。「從根本上說，我們證明了幹細胞以與眾不同的方式保護其染色體末端，但仍需要t環，」通訊作者Simon Boulton說。
多年來，人們一直在爭論t環本身是否在保護染色體末端上起作用。此次研究有助於平息這場爭論。研究人員發現，在帶有t環但缺乏TRF2的幹細胞中，端粒仍受到保護，這表明t環結構本身具有保護作用。
研究人員表示，更好地了解端粒如何工作，以及它們如何保護染色體末端，這有助於人們深入了解早衰和癌症等過程。未來，他們將繼續這項研究工作，深入解析體細胞和幹細胞的端粒保護機制。
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