参与补充人体组织和血液的干细胞依赖一种称为端粒酶的酶来继续我们的一生。当端粒酶功能异常时，它可能导致癌症和过早衰老。大约90%的癌细胞需要不适当的端粒酶活性才能生存。

在一项开创性的新研究中，密歇根州立大学的一个跨学科团队研究人员以前所未有的精度观察了单分子水平上的端粒酶活性，从而扩展了我们对重要酶的理解并朝着更好的癌症治疗方向发展。

这项突破是通过新颖的研究程序和一对“光学镊子”实现的，该镊子由妇产科，生殖生物学系助理教授Jens Schmidt和该系助理教授Matthew Comstock紧密合作设计物理学和天文学系和杰里·科恩(Jerry Cowen)担任实验物理学教席。

光学镊子使用强大的激光来产生小的力，能够推动，拉动和保持微观物体，例如DNA和端粒酶的单链。

康斯托克说：“我们的光学镊子方法使我们可以将小型机器从牢房中取出，轻轻地抓住它们并观察它们的运转。”“通过实时观察端粒酶的作用，我们可以详细了解端粒酶的功能。”

我们知道随着干细胞随时间分裂，染色体的长度逐渐减少。每个染色体末端都被端粒覆盖-端粒是重复DNA序列的一次性缓冲液。

端粒酶附着在端粒缓冲液上并替换复制过程中丢失的大多数序列。人们认为端粒酶可以一步一步进行延伸，但是科学家只能从理论上了解端粒酶如何保持接触并与正确的序列比对。

研究人员发现，本质上是一个安全装置，该安全装置固定在看似特定位置的染色体上。

施密特说：“在理想的情况下，我们可以抑制癌细胞中的端粒酶而不会影响干细胞。”“该锚定位点是潜在的药物靶标。如果我们或其他人发现干扰端粒酶锚定位点的分子，端粒酶将更快地从染色体末端脱落，从而停止其活性。”

该团队希望他们的方法和发现将对其他人的研究有所帮助。

康斯托克说：“非常重要的是我们还向其他团队展示了像我们这样的光学镊子仪器，该如何进行这些实验。”

对于Schmidt和Comstock来说，这一发现是实现其长期目标的基础-它为各种新的研究机会奠定了基础。最重要的是，这使我们更有效，更安全地治疗癌症。

Schmidt和Comstock都强调了各自实验室之间的独特合作关系，研究副研究员Eric Patrick博士和本科生Joseph Joseph Slivka和Bramyn Payne在实验室中做出了重要努力。这对夫妇将此紧密关系归功于发现中的关键因素。