研究發(fā)現(xiàn),會(huì)有少數(shù)人的線粒體 DNA 來(lái)自父親
眾所周知,線粒體是“細(xì)胞的能量工廠”,就線粒體的起源,有一個(gè)最著名的內(nèi)共生學(xué)說(shuō),認(rèn)為線粒體來(lái)源于古細(xì)菌,即在遠(yuǎn)古時(shí)期細(xì)菌被真核細(xì)胞吞噬后,在長(zhǎng)期的共生進(jìn)化過(guò)程中,演變形成了為真核細(xì)胞提供能量的線粒體。
線粒體可以產(chǎn)生細(xì)胞正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量,包括精子和卵子中都有很多線粒體。通常情況下,精卵結(jié)合時(shí),精子中只有核 DNA 進(jìn)入卵細(xì)胞,這也就造成了每個(gè)人細(xì)胞中的線粒體 DNA,其實(shí)都遺傳自母親。
但是最近,美國(guó)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至少有三個(gè)不同家族的十幾個(gè)人,其細(xì)胞中的線粒體 DNA來(lái)源于父母雙方。
盡管一些時(shí)候,也有父親的線粒體 DNA 進(jìn)入卵細(xì)胞的情況,但在人體內(nèi)會(huì)有一種化學(xué)標(biāo)簽標(biāo)記來(lái)自父親的線粒體并使之降解,所以通常所有人都認(rèn)為,子代的線粒體 DNA 都是來(lái)自于母親。
在 2002 年,人們就曾發(fā)現(xiàn)過(guò)有一個(gè)人擁有他父母雙方的線粒體 DNA。由于此后并沒(méi)有其他類似案例的報(bào)道,所以有一些人質(zhì)疑 2002 年的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性。
圖|在極少數(shù)情況下,線粒體可以同時(shí)來(lái)自父親和母親
但現(xiàn)在,美國(guó)辛辛那提兒童醫(yī)院的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)表示,在確認(rèn)了有 17 個(gè)人都具有父母雙方的線粒體 DNA 之后,他們對(duì)此有了“明確的”證據(jù)。
▍越來(lái)越多的案例被發(fā)現(xiàn)
第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的案例,患有疲勞和肌肉疼痛,這通常被懷疑是由于線粒體突變?cè)斐傻?。而事?shí)證明,他確實(shí)遺傳了父母雙方的線粒體,并且源自父親的線粒體 DNA 產(chǎn)生了新的突變。
團(tuán)隊(duì)在研究過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)家庭的其他成員的細(xì)胞中也都同樣擁有源自母親和父親的線粒體DNA。然后,他們研究了其他一些患有線粒體疾病癥狀的患者,發(fā)現(xiàn)另外兩個(gè)家庭也是同樣的情況。
他的團(tuán)隊(duì)去年曾預(yù)測(cè),在所有有線粒體的生物中,“父系泄漏”應(yīng)該相對(duì)普遍?!傲钊梭@訝的是,我們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)更多相似的例子了,”英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的 Nick Lane 說(shuō)。
很顯然,美國(guó)的研究人員發(fā)現(xiàn)的這些繼承父母雙方線粒體 DNA 的人是比較罕見(jiàn)的,這可能是由于這些家族發(fā)生了遺傳突變,打破了這些機(jī)制。
為什么呢?因?yàn)橛袃煞N相互沖突的進(jìn)化力量在起作用。短期內(nèi),混合的線粒體 DNA 可能對(duì)個(gè)體來(lái)說(shuō)是有益的,因?yàn)楦赣H的線粒體可以彌補(bǔ)母親線粒體中的有害突變。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,因?yàn)檫@些不良突變被隱藏起來(lái),這也可能會(huì)削弱進(jìn)化中消除不良突變的能力。
Lane 認(rèn)為這就是為什么生物體有如此多種方式來(lái)確保線粒體僅僅遺傳自母親。他的團(tuán)隊(duì)提出,在進(jìn)化的過(guò)程中,物種經(jīng)歷了反復(fù)地進(jìn)化、丟失、再發(fā)展出類似的機(jī)制。
線粒體 DNA 是線粒體的遺傳物質(zhì),獨(dú)立于細(xì)胞核 DNA,每個(gè)細(xì)胞可以含有數(shù)百個(gè)拷貝片段,它已經(jīng)被廣泛用于遺傳研究,例如,研究我們的進(jìn)化史。如果線粒體來(lái)自父系遺傳是非常普遍的,那么它將對(duì)研究的一些結(jié)論產(chǎn)生影響,但是也可能由于這種情況太罕見(jiàn)了,并不會(huì)產(chǎn)生什么影響。
來(lái)源:麻省理工deep

