Cell Rep：突破！科学家阐明单个线粒体的首个DNA序列

来源：作者：人气：-发表时间：2017-12-07 09:32:00【大中小】

日前，一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中，来自宾夕法尼亚大学Perelman医学院的研究人员通过研究发现，单一细胞中线粒体之间的DNA序列或许有很大的不同；本文研究能够帮助研究人员阐明单一线粒体突变积累所诱发的多种疾病背后的分子机制，同时也能帮助研究人员开发治疗多种疾病的新型疗法。

单一细胞中线粒体的DNA序列
图片摘自：Jacqueline Morris and Jaehee Lee, Perelman School of Medicine,University of Pennsylvania

线粒体是细胞的能量工厂，其有着自己独特的DNA（mtDNA），一个线粒体含有10个或更多不同的基因组，而每个细胞中有着成千上万个线粒体，很多线粒体疾病的发生就是因mtDNA积累突变开始的，比如，研究人员在结直肠癌、乳腺癌、卵巢癌等多种癌症细胞中都会发现这些突变。

这项研究中，研究人员利用新技术提取了单个线粒体，并从该线粒体中提取出了mtDNA，随后他们将来自小鼠和人类单一神经元细胞中单个线粒体的突变进行对比，结果发现，相比人类细胞而言，小鼠细胞中有着更多积累的突变，由于这些突变在人类和小鼠细胞中会以一种不同的比率进行积累，因此研究人员想更深层次研究来确保能够在模型中对线粒体疾病和潜在疗法的效率进行检测，模型中所发生的突变同人类中所发生的突变是平行的。

mtDNA的突变在一生中积累的可能性在每个人身上都是不同的，本文研究阐明了相同细胞、不同细胞类型之间（比如大脑神经元细胞和星状细胞之间）分散的mtDNA的相似性和差异。研究者表示，通过深入观察单一的线粒体，并且对比不同线粒体之间的突变动态变化，我们或许就能够有效衡量线粒体突变引发疾病的阈值，比如这些研究数据就能够改变对神经性疾病的诊断，帮助临床医生有效诊断出患病细胞以及对患者病情进行确诊等。

未来，研究人员计划寻找新方法来减缓mtDNA突变的频率，从而有效减缓线粒体疾病的发生和进展，当然研究者们还需要投入更多精力来进行相关研究。

文章来源

Jacqueline Morris, Young-Ji Na, Hua Zhu, et al. Pervasive within-Mitochondrion Single-Nucleotide Variant Heteroplasmy as Revealed by Single-Mitochondrion Sequencing. Cell Reports (2017) doi:10.1016/j.celrep.2017.11.031