复制一次，末端就会损失20-30个核苷酸。按照这个速度，细胞的DNA必将随着分裂越来越短，以至于最后丢失殆尽，生命将无法延续。
然而，实际情形显然不是这样的，所有生物个体即便经过了无数代的繁殖和细胞分裂，但是其后代DNA长度仍然是相对稳定的。那么，细胞究竟是采取什么策略避免了染色体末端DNA的磨损呢？这个问题困扰着当时的分子生物学家和遗传学家，同时也吸引了他们去探索究竟。
端粒酶为端粒“补缺”
端粒DNA可以用自己的“磨损”来保护染色体主体DNA的完整，同时，必要时又可以通过端粒酶把磨损的部分再补上去。
1975-1977年，还在做博士后的伊丽莎白·布莱克伯恩发现了端粒的结构。在随后的30多年时间里，布莱克伯恩一直致力于端粒的研究，在她和学生、同事的合作努力下，逐渐搞清楚了端粒的结构和复制的原理，并从一个新的角度揭开了衰老和癌症发生的奥秘。
这项研究和发现在2009年被授予生理学和医学诺贝尔奖，布莱克伯恩、卡萝·格蕾德(Carol Greider)、杰克·索斯达科(Jack Szostak)共同分享了这一殊荣。
端粒DNA的组成十分特殊，是很多个简单序列的多次重复。组成DNA庞大密码语言的基本“字母”就四种A、G、C、T，但是靠不同的顺序组合却可以形成无限复杂多样的遗传信息。
然而，端粒DNA却像是“车轱辘话”，就一句由6个字母组成的、看似毫无意义的话“TTAGGG”被翻来覆去重复几百上千遍，对应另外一条互补链就是“CCCTAA”，相同的重复。有意思的是，脊椎动物和一些高等植物都共用这样的重复序列作为端粒DNA组成。
但是，端粒特殊DNA构成还不能告诉我们“末端磨损问题”是怎么解决的。1978年布莱克伯恩离开耶鲁，在加州大学旧金山分校拥有了自己独立的实验室，并继续探索这个问题。后来，有卡萝·格蕾德作为博士研究生加入这项研究，她们共同协作努力初步揭示了这个奥秘。
原来，细胞内有一种端粒酶，这种酶本质上是一种反转录酶，它可以拿RNA作为模板合成DNA，并加到染色体DNA的末端。端粒的组成中就有一些小的RNA，就是作为合成DNA的模板用的。端粒酶最后将合成的“TTAGGG”这样很小的DNA加到染色体末端。
现在我们应该明白了吧，端粒DNA为什么总是千百次地重复“TTAGGG”这一句话，原来是端粒酶不停地一个个加上去的。
其实，并非所有的细胞内都有端粒酶。端粒酶主要在生殖细胞和一些干细胞(stem cell)内才表达，而在绝大部分体细胞内却检测不到端粒酶的活性。这就是说，体细胞内的染色体在复制过程中还是难以避免末端的磨损。
但是，染色体末端加上长长的端粒DNA，它可以用自己的“磨损”来保护染色体主体DNA的完整，同时，必要时又可以通过端粒酶把磨损的部分再补上去；这样一来，生物体的DNA一代代传递，最后依然能够基本保持完整。
端粒DNA和端粒酶的发现完美地回答了染色体的“末端问题”。
探索的脚步并没有就此停下来，越来越多的科学家加入研究，揭示了更多令人吃惊的秘密。
端粒被破坏的后果
如果端粒结构被破坏，就会造成染色体末端DNA“断茬”暴露出来，如果恰巧有两个以上的染色体末端都暴露了，很少数的细胞会耍个小聪明，把两个失去端粒的染色体断端接上，这可能为后来的细胞癌变埋下伏笔。
端粒不仅仅只有端粒DNA，还有结合在DNA上一些专门蛋白，甚至一些小的RNA共同形成的特殊结构，像鞋带的塑料头，保护染色体DNA不至于被降解。
研究发现，端粒结构的完整性对细胞的存活十分重要。决定这个结构完整性的主要是两方面的因素，一是端粒DNA本身的完整性，另外，就是那些结合在端粒DNA上的蛋白成分，它们之间的关系是相互依赖、缺一不可。
