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线粒体也能来自父亲

科普小知识2022-07-13 12:20:20
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线粒体也能来自父亲

在极少数情况下,线粒体可能来自父亲和母亲。资料来源:RUSSELL KIGHTLEY

在每个人类细胞中发现的能量产生结构通常只继承自母亲。但是现在,美国的医生已经确认了十几个从三个不同家庭的父母那里遗传线粒体的人。

这些人似乎是非常罕见的异常情况,可能是因为他们的家庭含有一种突变,这种突变扰乱了正常情况下阻止父亲线粒体传给后代的机制。

线粒体产生细胞运作所需的能量,而每个人类细胞,包括精子和卵子,都含有许多线粒体。然而,尽管父亲的线粒体确实进入了卵子,但在人类身上,它们带有一个化学标签,标志着它们的破坏。因此,通常所有线粒体都来自母亲。

然而,2002年的一项研究发现,一个男性的细胞含有来自他父亲和母亲的线粒体混合物。然而,从那以后就没有相关的病例报道,所以一些人质疑上述发现是否准确。

现在,辛辛那提儿童医疗中心的一个小组说,他们有明确的证据表明17个人有父系线粒体。

第一个人被确认是因为他患有疲劳和肌肉疼痛。这被怀疑是由线粒体突变引起的。事实证明,他从父母那里继承了线粒体,他父亲的线粒体出现了新的突变。

在研究过程中,上述团队发现家族其他成员的每个细胞也有来自双亲的线粒体混合物。后来,他们分析了其他有线粒体疾病症状的患者,发现同样的情况也存在于其他两个家庭。

“令人惊讶的是,我们没有看到更多这样的例子。”伦敦大学学院的尼克·莱恩说。莱恩是一本关于线粒体的书的作者,他的团队去年预测“父亲渗漏”在所有有线粒体的生物体中应该是相对常见的。

这是为什么?因为有两种相互冲突的进化力量在起作用。从短期来看,混合线粒体对个体有益,因为父亲的线粒体可以补偿母亲线粒体的有害突变。但从长远来看,这将损害进化消除坏突变的能力,因为坏突变是隐藏的。

莱恩认为,这就是为什么生物体有各种机制来确保线粒体只从母亲那里遗传。(宗华)

相关论文信息:DOI:10.1073/PNAS。10160.111199199115

中国科学新闻(2018-128第二版国际版)