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身高随妈?真不是随便说说

当地时间5月17日,英国剑桥大学的科学家们在《自然?遗传学》杂志上发表论文称,线粒体在常见疾病(如Ⅱ型糖尿病和多发性硬化症)中发挥着意想不到的作用。线粒体DNA的基因变异可能会增加罹患上述疾病的风险,并影响身高和寿命等特征。

为细胞提供能量的线粒体由少量的“线粒体DNA”编码。这些DNA只占人类基因组总数的0.1%,并且只由母亲遗传给孩子。研究领导者、剑桥大学公共卫生和初级保健系的Joanna Howson说:“我们开发了一种新方法,调查了35万名志愿者的线粒体DNA与人类疾病和特征间的关系。结果表明,除了线粒体疾病,线粒体DNA还会影响一些常见疾病的风险,如Ⅱ型糖尿病和多发性硬化症;以及一些普遍性特征,如寿命和身高等。”

对于线粒体DNA如何发挥作用,研究人员提出了两种潜在解释:第一种解释是,线粒体DNA的变化会导致能量生成功能发生细微变化。第二种解释是,线粒体DNA的变化会影响体内复杂的生物途径。

英国医学研究委员会线粒体生物学小组的Patrick Chinnery教授强调:“如果想了解常见疾病的完整情况,一定要考虑线粒体DNA的影响。DNA研究的最终目的是了解疾病背后的机制,并找到新疗法。我们的工作可以帮助寻找潜在的药物靶点。”

核DNA既可以遗传自母亲,也可以遗传自父亲,而线粒体DNA只能遗传自母亲。这表明两种系统独立遗传,核DNA和线粒体DNA之间理论上应该没有联系。然而,这项新研究发现,特定的核遗传背景优先与特定的线粒体遗传背景相关。这说明,核基因组和线粒体基因组已经进化,并将继续进化,彼此相互作用。

其原因之一可能是兼容性需要。线粒体中的呼吸链有100多种成分,其中13种由线粒体DNA编码,其余由核DNA编码。尽管呼吸链中的蛋白质由不同基因组产生,但它们需要像拼图一样在物理上相互连接。如果线粒体DNA与核DNA不相容,拼图就无法正确组合,这将影响呼吸链,进而影响能量产生,并且有可能轻微地影响一个人的健康或生理,从进化角度而言十分不利。如果线粒体DNA与核DNA能够匹配,它将在进化中得到更多“鼓励”,从而变得愈加普遍。

线粒体转移治疗是一种新型疗法,医护人员可用捐赠者的线粒体替换女性的缺陷线粒体,以防止后代罹患相关疾病。新研究将对这一技术的成功应用产生影响。“线粒体DNA在某种程度上与核DNA是匹配的,我们不能任意接收线粒体替换,就像不能随意接受输血一样。”Chinnery教授解释。

科界原创

编译:花花

审稿:西莫

责编:陈之涵

期刊来源:《自然・遗传学》

期刊编号:1061-4036

原文链接:

https://phys.org/news/2021-05-mothers-offspring-height-lifespan-disease.html

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