科学家揭示人体线粒体ＤＮＡ复制及分配新机制
查字典生物网
2016-05-16
日本理化学研究所日前宣布，发现了人体内线粒体中脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）复制及分配的新机制，解释了人体是如何保证新生后代的线粒体功能健全性这一问题。这一发现有助于理解生命传承的基本原理。
线粒体是人体细胞中提供能量的结构，其中存在独立于细胞核的遗传物质。也就是说，除了细胞核中有ＤＮＡ这种遗传物质外，还存在线粒体ＤＮＡ。
此项研究负责人、理化学研究所资深研究员凌枫介绍说，成人的体细胞处于变异和正常的线粒体ＤＮＡ混合存在的异质状态，但健康新生儿的线粒体ＤＮＡ几乎全部处于正常的均质状态，随着年龄增加，变异的线粒体ＤＮＡ会在细胞中不断蓄积，当其比例超过阈值以后，线粒体的功能降低，进而诱发细胞衰老或导致线粒体病。
由于新生儿的线粒体ＤＮＡ是来自其已经成人的母亲，健康新生儿的线粒体ＤＮＡ几乎全部正常，说明在卵子形成阶段，发生了从异质状态向均质状态的“复原”，这一生命机制引起了研究者的兴趣。
研究小组利用过氧化氢处理来自线粒体病患者的异质状态细胞时，发现原本的线粒体ＤＮＡ异质状态随着细胞分裂被消解，进而产生均质状态的细胞。该研究用人的体细胞重现了只有在人的卵子形成过程中才会出现的均质化。
凌枫研究员说，这一研究揭示了人体细胞里线粒体ＤＮＡ的复制及分配的机制，有助于今后开发抑制相关变异蓄积、维持线粒体功能的药物。此外，相关研究成果还可应用到诱导多能干细胞（ｉＰＳ细胞）的研究中，以避免培养出的此类细胞含有存在缺陷的线粒体ＤＮＡ。
相关研究成果１５日刊登在美国《细胞分子生物学》杂志上。
