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母亲如何将线粒体内的DNA转移给婴儿

长期以来,科学家一直知道,细胞动力室(微小的豆形线粒体)中的DNA仅来自母亲的一侧。现在,CNIC研究人员发表在《细胞代谢》杂志上的一项新研究显示了这种情况的发生。此外,由于某些药物治疗,该研究将有助于防止同一细胞内发生不同类型的线粒体DNA。

线粒体DNA与众不同的原因是什么?

线粒体DNA的转移是一个不断变化的过程,导致后代接收母体线粒体DNA。线粒体DNA包含仅存在于线粒体中的37个基因。尽管与人类基因组中的20,000个基因相比,这是一个很小的数目,但线粒体基因仅来自雌性父母。就像细胞核内的其他DNA一样,不同的种群显示其线粒体DNA变异。

线粒体DNA以每个细胞内的多个线粒体的形式存在于每个细胞中。这种DNA的独特之处在于它在世代间的传播过程中没有任何重组变化。相反,在生殖细胞的细胞核中,DNA进行重组以产生新的且本质上不同的亲本基因组拷贝,此后又是孩子DNA的一部分。

但是,线粒体DNA确实发生了突变,这被认为是这种遗传物质的种群间变异的原因。但是,在同一个人中,所有线粒体DNA分子在很大程度上都是相同的,并且都来自存在于胚胎中的母亲线粒体基因的原始副本。

线粒体DNA如何转移到后代?

实验是在实验小鼠中进行的,该小鼠在两种类型的线粒体中的每个细胞内具有两个不同的线粒体DNA拷贝。这可能是可继承的情况。研究小组表明,如果母亲细胞中存在两种或多种类型的线粒体DNA,则可以通过两种方式调节转移。

第一个途径在卵子发育过程中起作用,而第二个途径在前几个细胞发育成胚胎的时期发生。这两种调节机制确保不同类型的线粒体DNA不会在同一个人中发生,这种现象称为异质性。在这种情况下,线粒体无法正常运行。

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