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线粒体也能来自父亲

来 源:中国科学报
发布时间:2018-11-28

在罕见情形下,线粒体可能同时来自父亲和母亲。 

在人类每个细胞中都能发现的能量产生结构通常只继承自母亲。但如今,美国的医生在3个不同家庭中辨别出十几个从父母双方那里继承线粒体的人。

这些人似乎是常规之外的极罕见个例,可能的原因是其所在家庭含有一种突变,而该突变会扰乱通常阻止父亲线粒体遗传给后代的机制。

线粒体产生细胞运行所需的能量,而包括精子和卵子在内的每个人类细胞都含有很多线粒体。然而,尽管父亲的线粒体确实能进入卵子,但在人类体内,它们携带一种标记其被摧毁的化学标签。因此,通常所有的线粒体均来自母亲。

不过,一项2002年的研究发现,一名男性的细胞含有来自父亲和母亲的线粒体混合物。但自此以后再无相关案例报道,因此有人质疑上述发现是否准确。

现在,一个来自辛辛那提儿童医学中心的团队表示,他们掌握的明确证据显示17人拥有父性遗传的线粒体。

第一个人之所以被辨别出来,是因为他正在遭受疲劳和肌肉疼痛的折磨。这被怀疑由线粒体突变引起。事实证明,他继承了来自父母双方的线粒体,而新的突变在父亲的线粒体中出现。

上述团队在研究期间发现,这个家庭其他成员的每个细胞也拥有来自父母双方的线粒体混合物。随后,他们分析了拥有线粒体疾病症状的其他患者,发现另外两个家庭也存在这种情况。

“令人惊讶的是,我们看不到更多这样的例子。”来自英国伦敦大学学院的Nick Lane表示。Lane著有一本关于线粒体的书,而其团队在去年预测“父系渗漏”应当在拥有线粒体的所有生物体中相对普遍。

这是为何呢?因为有两种冲突的进化力量在发挥作用。短期内,混合的线粒体对个人是有益的,因为父亲的线粒体能补偿母亲线粒体中的有害突变。但从长远来看,这会损伤进化消除坏突变的能力,因为坏突变被隐藏起来。

Lane认为,这便是为何生物体拥有各种各样的机制确保线粒体仅从母亲那里继承的原因