光镊子技术在癌症治疗中的应用

　　

干细胞依赖端粒酶才得以在我们体内持续不断地工作。当端粒酶发生故障时，就会导致癌症和早衰。大约90%的癌细胞的端粒酶活性异常。

密歇根州立大学的跨学科研究团队以前所未有的精确性在单分子水平上观察到了端粒酶的活性，使得有关端粒酶的认识朝向更好的癌症治疗又进一步。

这一突破得益于一种新颖的调查程序和一对“光镊子”。这对“光镊子”由妇产科和生殖生物学系助理教授Jens Schmidt和物理学和天文学系的助理教授Matthew Comstock合作设计。

光镊子利用激光产生微小的力，推动、拉动和固定微观物体，比如DNA和端粒酶。“通过实时观察端粒酶的工作，我们可以详细了解它的功能。”

随着干细胞的分裂，染色体的长度逐渐减少。每个染色体末端都有一个端粒，端粒是用重复DNA序列做的“缓冲液”。

端粒酶与端粒缓冲液相连，取代复制过程中丢失的大部分序列。人们认为端粒酶在一个步骤之中进行了渐进性的延伸，但是科学家们只能从理论上解释它是如何保持接触并与正确的序列对齐的。

研究人员发现，端粒酶本质上是一个固定在染色体上看似特定位置的安全带。

“理想的情况下，我们可以在不影响干细胞的情况下抑制癌细胞中的端粒酶，”Schmidt说“这个锚定位点是潜在的药物靶点。如果我们或其他人发现一个干扰端粒酶锚定位点的分子，端粒酶就会更快地从染色体末端脱落，停止活动。”

研究小组希望他们的方法和发现能帮助其他人。

Comstock说：“很重要的一点是，我们向其他团队展示了像我们这样的光镊子仪器如何进行这些实验。”。

最重要的是，它使我们离更有效、更安全的癌症治疗更近了一步。

原文检索：Observation of processive telomerase catalysis using high-resolution optical tweezers. Nature Chemical Biology

（生物通：伍松）