Badając rolę telomerów, Szostak natrafił na szczep drożdży, których telomery z powodu mutacji skracają się przy każdym podziale. W rezultacie takie drożdże mają problemy ze wzrostem, w końcu przestają się dzielić i starzeją się. Później wykazano, że prawidłowo działająca telomeraza potrafi również opóźniać starzenie ludzkich komórek. Ponadto okazało się, że sekwencja DNA typowa dla telomerów przyciąga białka tworzące ochronną czapeczkę na zakończeniu nici DNA. Większość normalnych komórek nie ulega częstym podziałom, toteż ich chromosomy nie wymagają intensywnej ochrony przez telomerazę. Natomiast komórki nowotworowe, dzięki wysokiej aktywności telomerazy, mogą się dzielić nieskończenie i zachować swoje telomery. Dlatego w celach leczniczych próbuje się hamować telomerazę w komórkach nowotworach. Znane są również choroby spowodowane przez wadliwe działanie telomerazy, np. wrodzone choroby skóry i płuc czy wrodzona anemia aplastyczna, w której szpik produkuje zbyt mało komórek krwi.

Na podstawie badań tegorocznych noblistów można wysnuć hipotezę o znaczeniu telomerów jako biologicznego zegara komórkowego.