一段时间以来，研究人员一直在研究端粒——染色体末端的保护帽——在调节细胞生长、突变和死亡中发挥的作用。在这样做时，他们通常测量这些染色体帽的平均长度，每次细胞分裂时，这些端粒都会缩短。但是，在今天出版的Cell杂志上发表的一项研究中，约翰·霍普金斯大学医学院的卡罗尔·格雷德及其同事报告说，实际上是细胞中单个最短的端粒控制着它的命运。
研究人员用端粒酶敲除小鼠（它们具有非常短的端粒，并且缺乏重建端粒所需的端粒酶）与具有活性端粒酶和相应长端粒的小鼠杂交。后代都具有中等长度的端粒，但四分之一也遗传了端粒酶，并因此获得了重建端粒的能力。
格雷德和团队发现，当仅一个或两个染色体上的端粒几乎消失时，小鼠就会发生细胞突变。“我们的证据表明，一旦端粒变得非常短，细胞就会将其识别为DNA断裂，”格雷德指出。“DNA断裂通常会向正常细胞发出信号，使其停止生长或死亡，以防止染色体重排和癌症。” 最重要的是，没有端粒酶的后代经历了相当于其短端粒亲代的细胞死亡，尽管具有更长的平均端粒长度。
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科学家们还确定，端粒酶通过仅延长最短的端粒来拯救第二代小鼠的细胞，而不是不加选择地作用于所有端粒。酶似乎还为自己节省了额外的工作：它只将端粒延长到足以恢复功能，仅此而已。格雷德说，这些发现代表着“大多数科学家思考端粒长度方式的根本性转变”。