日發現線粒體基因組初始化機制
- 發佈時間：2016-05-07 01:30:31 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報東京5月6日電 （記者陳超）由日本理化學研究所淩楓專任研究員、國立精神神經醫療研究中心後藤雄一中心長領導的一個研究小組，發現在細胞分裂後産生的子細胞的線粒體DNA（mtDNA）中植入線性多聚體，能夠促進線粒體基因組的初始化進程，從而揭示出了線粒體DNA複製和分配的新機制。
在一個細胞裏存在數千個線粒體。新生兒的線粒體全部為正常型mtDNA，為“同質性”狀態。線粒體基因組隨著年齡的增加不斷蓄積變異。成人體細胞形成變異型mtDNA和正常型mtDNA混在的情形，稱為“異質性”狀態。變異型mtDNA達到一定比例以後，線粒體機能隨之下降，會産生線粒體疾病。對於遺傳過程中發生的從異質性到同質性的“復位”這一健全化狀態，科學家認為是在卵子形成和發生階段線粒體基因初始化所起的作用，但至今為止人們對其分子機制尚不了解。
研究小組對線粒體疾病患者異質性狀態的細胞注入適量的雙氧水，使其産生活性氧（ROS）然後觀察mtDNA，發現mtDNA從一個複製點開始發生連續的滾環式複製，多數線粒體基因在直鏈上形成聯體。這些細胞在分裂過程中，從少數的模型形成多數子細胞時內容被拷貝繼承，引起線粒體基因的“不平等分配”，從而消除了正常型與變異型混在狀況，恢復同質性狀態。
研究結果證實，以此前的遺傳基因複製機理無法説明線粒體基因初始化機理。新研究顯示線上粒體基因初始化機理之下，活性氧使滾環式複製更加活躍。該研究由此明確了負責母系遺傳（細胞質遺傳）的mtDNA的複製和分配機理。這一研究對了解何種機制參與線粒體機能而誕生健全的子孫後代，以及對生命基本原理的理解又更進了一步。
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