染色體是細胞核中的一種物質(zhì)，主要由脫氧核糖核酸(DNA)組成。基因是DNA的一個片斷，可傳遞遺傳信息。染色體端部有成串的DNA粒體，稱為染色體端粒(簡稱端粒)，使染色體不致因相碰而擦傷或粘在一起，具有保護遺傳密碼的作用。

端粒與DNA的其他部分一樣，含有A、T、C、G四種分子(A、T、C、G依次是腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鳥嘌呤的簡稱)。DNA雙螺旋結構中的一條鏈子的A必須與另一條的T配對，而C必須與G配對。端粒的DNA段由六個基本對組成，即一條含有多個TFAGGG的鏈子與相應的含有多個AATCCC的鏈子配合。

在端粒的保護下，細胞分裂時基因不致缺失。細胞需要繼續(xù)分裂，從而提供新鮮的皮膚、血液、骨骼及其他所需的細胞。在細胞分裂前，染色體自行復制，以便分裂后形成的兩個子細胞具有同樣的遺傳物質(zhì)。母細胞DNA雙螺旋結構的兩條鏈子必須從中間分開，并由DNA聚合酶和核糖核酸(RNA)小段協(xié)助復制子細胞所需的新鏈子，按A、T、C、G排列的原則與母細胞所分出的一條鏈子重新組成DNA雙螺旋結構。但是此結構比母細胞DNA雙螺旋結構短些，這是因為RNA小段不能到達端部的盡頭，因此有一段DNA缺失。在子細胞端粒的端部加入端粒酶，就可避免磨損過快，特別適用于生殖細胞，即使在產(chǎn)生精子或卵子后，端粒酶仍很活躍。

細胞每分裂一次，端粒就會短一些；一旦端粒過短，細胞便會停止分裂。由于缺乏新細胞補充，衰老隨之而來，如皮膚起皺、白發(fā)叢生、禿頂、骨質(zhì)疏松、腸胃功能紊亂等，甚至患白血病或早老性癡呆癥。另一個威脅是致癌，端粒缺失導致基因突變，細胞無控制地生長，變成癌細胞。

猶他大學的遺傳學家理查德·考索恩及其同事們研究發(fā)現(xiàn)，端粒越短，人的壽命越短。一般來說，端粒較長的人比端粒較短的人多活5年。60歲以上的人，端粒較短者死于心臟病的幾率比端粒較長者高出3倍，而死于傳染病的幾率則高出8倍。

研究人員認為，宇宙航行中宇宙射線對端粒的輻射會導致宇航員早衰，這就不符合愛因斯坦的孿生子佯謬。該佯謬說，孿生子中的一個乘宇宙飛船去太空旅行，飛船航速接近光速，他的孿生兄弟留在地球上。根據(jù)狹義相對論中運動時間變慢的規(guī)則，他在飛船中的時間過得慢些。當他回到地球時，他的孿生兄弟發(fā)現(xiàn)他比自己年輕。

NASA約翰遜空間中心主任科學家弗蘭克·卡辛諾泰說：“問題在于孿生子佯謬沒有包含生物學，特別是宇宙射線的輻射效應和衰老生物學方面?！盢ASA科學網(wǎng)在報道時所加按語指出，愛因斯坦的狹義相對論是正確的，在愛因斯坦時代主要是研究時間流逝變慢效應，沒有包括宇宙航行的各個方面。

航天飛機和空間站的宇航員處于地球磁場保護的軌道上，受到宇宙射線的傷害很小。NASA計劃在2018年重返月球和奔向火星，宇航員在脫離地球磁場保護的情況下所受宇宙射線的傷害究竟如何，對“輻射衰老”帶來什么影響，應當采取哪些防衛(wèi)措施，都要研究。得克薩斯州立大學西南醫(yī)學中心的細胞生物學家杰雷·謝伊及其同事們，在NASA的支持下正在研究這些問題?？ㄐ林Z泰及其同事們最近研究高能鐵離子(宇宙射線的主要組成部分)導致端粒損傷的情況。他們把淋巴細胞放在實驗器皿中，并分別暴露于鐵離子和伽馬射線下。端粒DNA雙螺旋結構卷成一條伸長的環(huán)帶，在染色體端部形成小結。伽馬射線僅輻射到環(huán)帶的一邊，而鐵離子同時輻射到環(huán)帶的兩邊。結果表明，鐵離子使端粒受到的傷害較大。

研究人員把端粒比做定時炸彈的信管。端粒的存亡對宇航員健康和人的壽命有很大的影響?？茖W家們?yōu)閷で蠓乐苟肆Ｗ兌袒蛉笔У姆椒ǘ?，例如采用端粒酶是有效的?/p>