研究表明線粒體DNA可以通過(guò)父親傳播
你在學(xué)校學(xué)到的一些事情結(jié)果并非如此,例如,只有五種感官或三種狀態(tài)。現(xiàn)在,通過(guò)證明線粒體(我們細(xì)胞中的能量來(lái)源)來(lái)自我們的父母,而不是 - 正如生物學(xué)學(xué)生所教授的 - 來(lái)自我們的母親,現(xiàn)在前沿研究已經(jīng)增加了。
該研究發(fā)表在國(guó)家科學(xué)學(xué)院院刊,得出結(jié)論表明,在三個(gè)不相關(guān)的家庭,由父親的精子線粒體被傳遞到孩子們幾代人。
推翻對(duì)這一基本事實(shí)的科學(xué)理解,為更好地治療線粒體疾病提供了可能性,線粒體疾病使許多家庭患上了毀滅性疾病。
線粒體將我們吃的糖,脂肪和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為我們的細(xì)胞用來(lái)驅(qū)動(dòng)自身的分子。
因此,當(dāng)他們出錯(cuò)時(shí),結(jié)果往往是災(zāi)難性的,導(dǎo)致終身問(wèn)題,甚至是子宮中受影響嬰兒的死亡。
例如,MELAS綜合征開(kāi)始于兒童早期,導(dǎo)致癲癇發(fā)作和癡呆。Kearns-Sayre綜合癥導(dǎo)致視力和聽(tīng)力問(wèn)題,可能使患者失明和失聰。
大多數(shù)細(xì)胞的DNA都包含在細(xì)胞核中,但線粒體分別位于細(xì)胞內(nèi)并具有自己的DNA。這是因?yàn)榫€粒體被認(rèn)為是作為單獨(dú)的生物開(kāi)始的,它們?cè)诖蠹s14.5億年前進(jìn)入早期細(xì)胞并且從未離開(kāi)過(guò)。它們通過(guò)在雞蛋中“搭便車(chē)”而自我復(fù)制并從一代移動(dòng)到另一代。
在受精過(guò)程中,父親的精子將他的DNA轉(zhuǎn)移到一個(gè)卵子中,但很少或沒(méi)有精子的線粒體進(jìn)入。如果有的話,那么就有機(jī)制來(lái)破壞它們。
新的研究發(fā)現(xiàn),在少數(shù)家庭中,父親進(jìn)入卵子的線粒體沒(méi)有被破壞,盡管我們還不知道為什么這么說(shuō)。
還有一些證據(jù)表明,父親的線粒體DNA可能已被復(fù)制,因?yàn)槭芫验L(zhǎng)成胚胎甚至比母親更多。
以前的研究有可能也發(fā)現(xiàn)了父親傳遞的線粒體的例子,但這些結(jié)果被打折并假設(shè)是樣本污染的結(jié)果。
但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,可以進(jìn)行更便宜,更深入的DNA分析。因此,現(xiàn)在可能會(huì)報(bào)告越來(lái)越多的病例。
這項(xiàng)工作可能會(huì)影響科學(xué)家研究人類在地球周?chē)倪\(yùn)動(dòng)。
隨著時(shí)間的推移,人體線粒體DNA的變化趨勢(shì)很小,因?yàn)榧词刮⑿〉淖兓ǔR彩侵旅?,因此不?huì)傳遞給后代。
這意味著一個(gè)人的線粒體DNA很可能與其遠(yuǎn)祖和其他族群的人非常相似。
因此,通過(guò)研究不同人群中的線粒體DNA,科學(xué)家們還能夠了解這些群體如何在世界各地移動(dòng),甚至為所有人類確定潛在的共同女性祖先,稱為“線粒體夏娃”。然而,所有這些工作都是基于線粒體僅通過(guò)女性線的“事實(shí)”,我們現(xiàn)在知道這是錯(cuò)誤的。
這些發(fā)現(xiàn)的最重要意義是驚人的,因?yàn)楦玫亓私饩€粒體如何傳遞給我們提供了更好的機(jī)會(huì)開(kāi)發(fā)線粒體疾病的治療方法。
甚至有可能鼓勵(lì)正常運(yùn)作的線粒體在受精卵內(nèi)繁殖而犧牲受損卵。
任何治療都可能引起爭(zhēng)議,因?yàn)樗鼤?huì)以后代繼承的方式影響某人的DNA。
但目前唯一的治療方法同樣存在爭(zhēng)議,包括將受精卵中的細(xì)胞核插入含有正常線粒體的供體卵中。
這通常被描述為生產(chǎn)“三親嬰兒”,并且在大多數(shù)國(guó)家是不允許的,盡管第一個(gè)這樣的嬰兒出生于2016年4月。因此,操縱父母的線粒體可能被視為更優(yōu)選。
當(dāng)我們使用線粒體DNA研究人類進(jìn)化和遷移時(shí),新研究確定的案例的罕見(jiàn)性意味著它不會(huì)顯著影響我們?cè)谶@一領(lǐng)域的理解。
但如果進(jìn)一步的研究表明父親的線粒體DNA的遺傳更為常見(jiàn),我們對(duì)人類遷移的整體理解可能需要進(jìn)行調(diào)整。
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